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异源表达NADH选择性氧化酶提高光滑球拟酵母酵解速率及丙酮酸生产强度
  • ISSN号:0001-6209
  • 期刊名称:微生物学报
  • 时间:0
  • 页码:1483-1488
  • 语言:中文
  • 分类:Q935[生物学—微生物学]
  • 作者机构:[1]江南大学,食品科学与技术国家重点实验室,无锡214122
  • 相关基金:基金项目:国家杰出青年基金(20625619);国家自然科学基金(20706025);国家“973项目”(2007CB714303);全国优秀博士学位论文作者专项资金(200962)
  • 相关项目:生物化工与食品化工
中文摘要:

【目的】进一步提高光滑球拟酵母(Torulopsis glabrata)葡萄糖代谢速率及丙酮酸生产强度。【方法】将源于荚膜胞浆菌(Histoplasma capsulatum)的编码选择性氧化酶的AOX1基因过量表达于T.glabrata中,获得了一株线粒体内NADH氧化途径发生改变且胞内总NADH氧化酶活性提高1.8倍的重组菌株AOX。【结果】与出发菌株CON比较,细胞浓度以及发酵周期降低了20.3%和10.7%,而平均比葡萄糖消耗速率和丙酮酸合成速率分别提高了34.7%和54.1%。其原因在于NADH选择性氧化酶过量表达,导致胞内NADH/NAD+比率和ATP含量分别降低了74.7%和52.9%,而磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶活性分别提高了185.0%和28.1%。【结论】构建线粒体内非产能的NADH氧化途径,加速NADH氧化的同时降低ATP合成,能有效地提高酵母细胞糖酵解代谢速度及目标代谢产物的生产强度。

英文摘要:

[Objective] This study aimed at increasing the glycolytic flux and pyruvate productivity in Torulopsis glabrata with glucose as carbon source. [ Methods ] For this target, we introduced a mitochondrial located alternative oxidase encoded by Histoplasma capsulatum AOX1 gene into T. glabrata, and a mutant strain named as AOX with total NADH oxidase activity was 1.8-fold higher than that of the parent stain, was achieved. [ Results] The heterologous expression of NADH alternative oxidase resulted in decrease of the dry cell weight and fermentation time by 20.3% and 10.7%, but the specific rate of glucose consumption and pyruvate production increased 34.7 % and 54.1% higher, respectively. The reasons for high glycolytic flux were the intracellular NADH/NAD + ratio and ATP concentration decreased 74.7 % and 52.9 % respectively, the specific activity of phosphofructokinase, pyruvate kinase increased 185.0% and 28.1%. [ Conclusion]Introduction of a novel NADH oxidation pathway by alternative oxidase can efficiently increase the rate of glucose consumption and the target metabolite productivity.

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期刊信息
  • 《微生物学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国微生物学会 中国科学院微生物研究所
  • 主编:谭华荣
  • 地址:北京市朝阳区北辰西路3号中国科学院微生物研究所B401室
  • 邮编:100101
  • 邮箱:actamicro@sun.im.ac.cn
  • 电话:010-64807516
  • 国际标准刊号:ISSN:0001-6209
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1995/Q
  • 邮发代号:2-504
  • 获奖情况:
  • 国家优秀期刊二等奖,中科院优秀期刊二等奖,中国科协首届优秀科技期刊二等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,美国生物医学检索系统,美国生物科学数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:21879