代谢木糖的重组工业酿酒酵母构建及其乙醇发酵

为了使工业酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)能直接利用木糖发酵乙醇,本研究设计带有 kanMX和ura两种不同筛选标记的强启动子TPI的载体,并将启动子插入木酮糖激酶(xylulokinase gene,XKS1)及非氧化磷酸戊糖途径(pentose phosphate pathway, PPP)关键基因之前,并构建木糖异构酶基因(xylose isomerase gene,XylA)表达载体pYES2-FBA-xylA,将该载体转入XKS1及PPP关键基因增强表达的重组菌株,XylA在工业酿酒酵母里成功表达,其活性为0.39 U/mg蛋白.qRT-PCR结果显示,XKS1及PPP四个关键基因TAL、RPE、RKI和TKL分别比出发菌株表达量提高4.08、1.62、3.98、17.36和4.17倍.重组菌株葡萄糖和木糖共发酵,重组菌株木糖代谢比原始菌株提高17.64％;研究结果表明,通过增强木糖代谢流关键基因的表达以及XI的表达,使工业酿酒酵母获得直接代谢木糖能力,这为工业酿酒酵母生产纤维素乙醇提供参考.