丝状真菌具有很强的分泌蛋白质能力,但作为宿主菌生产异源蛋白的产量却较低,其瓶颈在于分泌途径,其中内质网中蛋白质折叠和修饰是主要限速步骤。真核细胞内质网中未折叠蛋白积累诱导未折叠的蛋白质应答机制并激活与蛋白折叠、修饰、运输相关的基因表达,以保持内质网功能的自体稳定性。丝状真菌在固体底物上培养生长表型发生变化,如气生菌丝、侵入形式生长和分生孢子的形成,导致其利用营养物质方式的改变,其分泌胞外蛋白(酶)分泌途径也发生相应的改变。本课题以米曲霉(A.oryzae)为研究对象,分析了内质网压力下米曲霉在固体与液体培养方式下非折叠蛋白应答机制关键组成基因及其信号机制,应用基因表达系列分析(SAGE)技术构建了相应的数字化转录谱,在转录组水平分析了UPR关键基因以及蛋白分泌途径相关基因组的转录表达,发现固体与液体培养方式之间在内质网压力条件或非压力条件下,UPR及蛋白分泌途径相关基因组表达水平存在着较大差异,说明培养条件导致生长表型的不同,使蛋白分泌途径也发生相应的变化。本课题构建了米曲霉的表达系统以及对米曲霉胞外蛋白组进行了鉴定分析,为米曲霉的UPR和蛋白分泌途径的突变研究提供了遗传操作工具。
英文主题词A.oryzae;Solid-stated Culture; Endoplasmic Reticulum Stress;Unfolded Protein Response;Serial Analysis of Gene Expression