【摘 要】
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利用木质纤维素的生物转化生产生物燃料和生物基化学品是目前国内外研究的热点,但纤维素酶的生产成本过高是限制工业化生产的主要瓶颈之一.本课题组利用转苷反应制备了含
【机 构】
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大连理工大学生命科学与技术学院大连116023大连理工大学生命科学与技术学院大连116023;上海交通大学生命科学技术学院上海200240上海交通大学生命科学技术学院上海200240
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利用木质纤维素的生物转化生产生物燃料和生物基化学品是目前国内外研究的热点,但纤维素酶的生产成本过高是限制工业化生产的主要瓶颈之一.本课题组利用转苷反应制备了含有槐糖的可溶性诱导物,并开发了高效批式发酵方法,获得了较高的纤维素酶产率.纤维素酶基因的表达受Xyr1、Ace I、Hap2等转录因子激活,受Cre1、Ace Ⅱ等转录因子抑制.其中,Xyr1是最重要的全局转录调控因子,其足量表达需要Cre1的参与.里氏木霉Trichoderma reesei Rut-C30是重要的纤维素酶工业生产菌株,但其Cre1的结合结构域发生突变,一定程度影响了Xyr1的表达.本研究将Cre1的结合结构域融合到转录因子Xyr1上,连接含有pdc1启动子的表达载体,构建了一个过表达嵌合人工转录因子的载体,利用农杆菌介导的遗传转化转入里氏木霉Rut-C30中,利用自制可溶诱导物筛选得到产酶较高的转化子zxy-2.分别以1％的葡萄糖和纤维素作为唯一碳源和诱导物,发现在葡萄糖存在下,转化子zxy-2的滤纸酶活(FPA)在48 h达到最高,而出发菌株Rut-C30在葡萄糖中几乎不产酶；在纤维素诱导下,培养48 h时,zxy-2的FPA比原始菌株C30提高26.8％.通过实时定量PCR(Qrt-PCR)检测xyr1、ace I、ace Ⅱ及关键酶基因的转录水平,发现在两种诱导物存在下,xyr1的表达量显著提高；同时,在葡萄糖存在下,转化子的关键酶基因cbh1、cbh2、eg1、eg2、bgl1表达量均显著高于原始菌株.使用7 L发酵罐通气培养里氏木霉zxy-2,以1％葡萄糖作为唯一碳源进行批次发酵,培养48 h时FPA可达到2.62 IU/Ml.以上研究结果表明,转入嵌合体人工转录因子可提高葡萄糖存在条件下里氏木霉产纤维素酶能力,本研究为进一步利用可溶诱导物提高里氏木霉纤维素酶生产效率,以及研究纤维素酶合成调控机制提供了基础.
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