【摘 要】
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产甘油假丝酵母（Candida glycerinogenes WL2002-5）是迄今为止报道的最优良的甘油生产菌株，但是该工业菌株的相关知识特别是遗传和分子生物学信息比较匮乏。MAPK Hog1介导的HOG-MAPK信号途径是S. cerevisiae中高渗胁迫条件下激发的一条最重要的信号转导途径。而对于耐高渗菌株C. glycerinogenes，其HOG-MAPK信号途径知之甚少。为此，本文
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产甘油假丝酵母（Candida glycerinogenes WL2002-5）是迄今为止报道的最优良的甘油生产菌株，但是该工业菌株的相关知识特别是遗传和分子生物学信息比较匮乏。MAPK Hog1介导的HOG-MAPK信号途径是S. cerevisiae中高渗胁迫条件下激发的一条最重要的信号转导途径。而对于耐高渗菌株C. glycerinogenes，其HOG-MAPK信号途径知之甚少。为此，本文从C. glycerinogenes基因组中克隆出HOG-MAPK信号途径中的关键基因HOG1，通过在S. cerevisiae hog1缺失突变株中表达该基因，确定了该基因在细胞耐渗透压和甘油合成中的作用。本文主要研究成果概括如下：根据GenBank中已报道的HOG1，通过简并引物PCR结合Self-formed Adaptor PCR方法，从C. glycerinogenes基因组克隆得到全新的促有丝分裂原活化蛋白激酶基因CgHOG1，CgHOG1基因全长1164bp （GenBank No. KC480066）；相关生物信息学分析表明，CgHOG1编码387个氨基酸序列；碱基序列与来源于Naumovozyma castellii的HOG1基因相似度最高，为82％，与来源于Saccharomyces cerevisiae的HOG1基因相似度为76％。CgHOG1推测编码的蛋白结构分析说明所获得的CgHOG1编码的蛋白具有Hog1的基本功能结构域：“TGY”超二级结构、ATP结合信号、“CD”超二级结构域和Asp-144活性位点。CgHOG1基因在S. cerevisiae hog1缺失突变株中的互补表达表明，CgHOG1基因基本能够互补S. cerevisiae中HOG1基因的缺失，且能够提高细胞耐渗透压和甘油合成能力。对NaCl胁迫下的S. cerevisiae hog1-CgHOG1重组菌中GPD1基因的转录水平进行RT-PCR分析，结果显示：在0.5mol/L NaCl刺激后，相较于S. cerevisiae hog1缺失突变株，S. cerevisiae hog1-CgHOG1重组菌株GPD1的转录水平明显增强，达到S. cerevisiaehog1野生型菌株的水平。推测CgHog1能够调控S. cerevisiae甘油合成关键酶基因GPD1基因的转录，从而促进甘油的产生，提高细胞的耐渗透压能力。进一步考察了野生C. glycerinogenes中CgHOG1基因在不同葡萄糖和NaCl浓度下的转录水平，发现C. glycerinogenes中在一定高渗条件（~300g/L葡萄糖）下CgGPD基因的转录水平与CgHOG1转录水平呈正相关，由此推测，在产甘油假丝酵母中CgHOG1可能能够调控CgGPD基因的转录，促进高渗环境下甘油的产生。
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