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食品与发酵工业2025年第20期:调控磷酸戊糖途径非氧化支路提高毕赤酵母的甲醇利用率

来源:期刊VIP网 时间:


作者:臧秀;杨艳坤;白仲虎;

单位:江南大学生物工程学院;郑州工程技术学院食品与健康工程学院;

摘要:毕赤酵母(Komagataella phaffii)是一种天然的甲基营养真核微生物,能以甲醇为唯一碳源进行生长代谢,常用于生产蛋白和各种代谢产物,但其内源代谢途径的甲醇利用效率有待进一步提高。该研究过表达磷酸戊糖途径非氧化支路的转酮醇酶(transketolase, tkt)、核糖-5-磷酸-3-差向异构酶(ribulose-5-phosphate-3-epimerase, rpe)和果糖二磷酸酶(fructose-1,6-bisphosphatase, fba)的编码基因,以促进甲醇的同化代谢。结果表明,tkt-GS115生物量OD_(600)值提升约1.7%,其最大比生长速率(μ)达到0.23 h~(-1);与对照菌株ΔFLDH相比,fba-ΔFLDH以最大比生长速率为0.23 h~(-1)提前18 h进入生长阶段;rpe-ΔFDH和fba-ΔFDH逆转了其亲本菌株ΔFDH不能在甲醇基本培养基中生长的表型,其中rpe-ΔFDH展现出巨大的生长潜力,最高生物量OD_(600)值达到6.97,而fba-ΔFDH的最大比生长速率高达0.36 h~(-1)。各重组菌株的甲醇利用率因出发菌不同而存在差异:tkt-GS115、tkt-ΔFLDH、fba-ΔFLDH的甲醇利用效率分别提高了0.017、0.007、0.034。该研究通过加强磷酸戊糖途径非氧化支路的3个关键基因,有效提升了K.phaffii重组菌的甲醇代谢能力。

关键词:毕赤酵母;;甲醇同化;;磷酸戊糖途径;;转酮醇酶;;比生长速率

基金资助:国家自然科学基金项目(32370054)