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环境中存在葡萄糖或某些容易利用的碳源时,表达降解较难利用的碳源的酶会受到抑制,这种现象被称为碳代谢阻遏。在纤维素酶的生产中,碳代谢阻遏效应影响纤维素酶产量提高的主要限制性因素。蛋白质的磷酸化修饰是生物体内最重要翻译后修饰方式之一,在真核细胞中起着关键作用。酪蛋白激酶Ⅱ是一种高度保守的、在各种真核生物中都广泛存在,并且具有多种生理功能的丝氨酸/苏氨酸激酶。酪蛋白激酶II (casein kinase II,CKⅡ)在细胞内可能的磷酸化基质有上百种,其中大多数是与信号传导、基因表达和其它核心功能的蛋白质。里氏木霉(Trichoderma reesei)即红褐肉座菌(Hypocrea jecorina)的无性型,具有高效的纤维酶水解活性,是重要的纤维素降解模式菌株。有研究报道了里氏木霉的碳代谢阻遏关键因子Crel上存在CKⅡ样激酶的磷酸化位点,表明CK Ⅱ在丝状真菌中可能与碳源代谢有关。本研究以CKⅡ为研究重点,深入探究其在里氏木霉中的生理学功能。里氏木霉的CKⅡ全酶由2个催化亚基(α1和α2)和2个调节亚基(β1和β2)组成,其中只有催化亚基具有催化活性。为了探究里氏木霉中CKⅡ的生物学功能,本文采取基因打靶技术尝试构建CKⅡ催化亚基的敲除菌株,得到了催化亚基α2的基因同源敲除突变株Δa2。对于催化亚基α1的基因敲除,构建了不同长度大小的敲除盒,多次转化,多次分纯验证,均未得到同源敲除纯合体,认为里氏木霉的CKⅡ催化亚基α1不能完全敲除,只能以异合体的形式的存在,对生长发育有重要作用。使用RNA干扰技术对α1进行干扰还没有成功,需要继续实验探究。本文比较了出发株△tku70和转化子Δa2在葡萄糖为碳源的液体培养基的结球情况,发现出发株△tku70的结球情况严重,但是转化子Δa2菌丝蔓延,结球情况明显改善。在显微镜下观察,菌丝转化子Δa2的菌丝分叉数比出发株△tku70的菌丝分叉数明显减少。使用ImageJ软件进行测量分析出发株和转化子的菌丝平均分叉距离和距离顶端第二根菌丝的长度,并使用SSPS进行统计学检验。结果显示,转化子Δa2的菌丝平均分叉距离与出发株△tku70的相比提高了50%,转化子Δa2的距离顶端第二根菌丝的长度与出发株Δtku70的相比降低了15%。对里氏木霉的11个几丁质酶基因进行分析,转化子Δa2与出发株Atku70相比,5个几丁质酶基因Trire256894、Trire262704、Trire22735、Trire281598和Trire256448显著下调,下调至出发株的倍数分别为0.082、0.42、0.42、0.057和0.30。5个几丁质酶基因Trire259082、Trire280833、Trire2108346、 Trire262645和Trire272339差异不显著。只有1个几丁质酶基因Trire259791上调,上调至出发株的2.93倍,但是比所有下调基因的下调倍数要低。综合菌丝形态、菌丝分叉距离、菌丝长度和几丁质酶转录水平等实验数据表明CKⅡ对里氏木霉几丁质酶转录具有正调控作用,促进菌丝的细胞壁合成,促进菌丝的形成与生长,缩短菌丝平均分叉距离,导致菌丝结球现象严重。为了探究CKⅡ对生孢量和菌丝生长的影响,进行了如下实验。测定了出发株△tku70和转化子Δa2的生孢量的差异,转化子Δa2的第七天生孢量与出发株△tku70的第七天生孢量相比,提高了73%。测定了不同碳源的固体平板上,出发株△tku70和转化子Δa2的菌落直径大小差异不同,在微晶纤维素和甘油平板上,二者直径没有明显差异。在含有葡萄糖的固体平板上,转化子Δa2比出发株△tku70的菌落直径稍大。在以葡萄糖为唯一的碳源固体平板上,转化子Δa2的第9天半时菌落面积与出发株△tku70相比,提高了18.47%。经统计学检验,具有极显著差异。测定了在葡萄糖为碳源的深层液体发酵情况下,出发株△tku70和转化子Δa2的生物量和葡萄糖消耗。转化子Δa2生长速率比出发株△tku70要快,生长曲线高峰期和稳定期早于出发株△tku70出现。转化子Δa2的葡萄糖消耗速率明显高于出发株△tku70。敲除CKⅡ催化亚基α2后,促进了里氏木霉对葡萄糖的利用,加快了葡萄糖的消耗速率,使生长高峰期和稳定期提前。综合生孢量、平板菌落直径、生物量测定和葡萄糖消耗等实验数据表明CKⅡ对里氏木霉的孢子形成和菌丝生长有抑制作用。为了探究CKⅡ对纤维素酶的影响,测量了纤维素酶酶活、胞外蛋白以及纤维素酶和转录调控因子的转录水平,实验数据表明,CKⅡ对里氏木霉纤维素酶的调控机制复杂,与不同的碳信号有关。同时可能由于转录调控作用和纤维素酶在底物降解上存在协同作用,导致了出发株△tku70和转化子Δa2酶活水平和胞外蛋白没有差异。