解脂耶氏酵母（Yarrowia lipolytica）是一種非常規(guī)酵母（Nonconventional yeast）,是國際上工業(yè)生產(chǎn)赤蘚糖醇的常用菌之一,也是我國企業(yè)生產(chǎn)赤蘚糖醇唯一使用的菌株。赤蘚糖醇因其不致齲齒性和低熱量,被認(rèn)為是一種優(yōu)良的蔗糖替代品。合成赤蘚糖醇的出發(fā)原料為葡萄糖,經(jīng)過磷酸戊糖途徑,生成中間產(chǎn)物D-赤蘚糖,赤蘚糖還原酶（ER）在輔因子NADPH的輔助作用下,能夠催化D-赤蘚糖為赤蘚糖醇,該酶是赤蘚糖醇合成途徑中的一種關(guān)鍵酶。然而在產(chǎn)赤蘚糖醇的解脂耶氏酵母中,ER基因仍未被克隆鑒定,因此克隆鑒定該基因?qū)τ谶M(jìn)一步提高解脂耶氏酵母合成赤蘚糖醇的性能具有重要的價(jià)值。本次研究總共從產(chǎn)赤蘚糖醇的解脂耶氏酵母中鑒定了三種赤蘚糖還原酶基因,分別是ER10、ER25、ER27,并將它們在大腸桿菌中異源表達(dá)。三種赤蘚糖還原酶之間的氨基酸同源性小于35%,且都以NADPH作為輔因子。此外表征這三種赤蘚糖還原酶的酶學(xué)性質(zhì),ER25酶催化速率最大,酸性環(huán)境對(duì)于酶活性更有利。敲除ER10、ER25、ER27基因的菌株依然能夠利用葡萄糖合成赤蘚糖醇,但其生產(chǎn)率和轉(zhuǎn)化率都顯著降低。同時(shí)敲除三種... 

【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

赤蘚糖醇的化學(xué)結(jié)構(gòu)式Fig.1-1Chemicalformulaoferythritol.

上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文4圖1-2TrichosporonoidesmegachiliensisSN-G42中赤蘚糖醇合成的磷酸戊糖途徑[54]Fig.1-2HypotheticalpathwayoferythritolproductioninTrichosporonoidesmegachiliensisSN-G42[54].注：G6P,葡萄糖-6-磷酸;F6P,果糖-6-磷酸;GA3P,3-磷酸甘油醛;Ru5P,核酮糖-5-磷酸;R5P,核糖-5-磷酸;S7P：7-磷酸景天酮糖;E4P,赤蘚糖-4-磷酸;TPP,硫胺素焦磷酸鹽;E4PK,赤蘚糖-4-磷酸酸激酶;6PGN,6-磷酸葡萄糖酸;X5P,木酮糖-5-磷酸。整個(gè)的赤蘚糖醇的發(fā)酵過程，是以葡萄糖為底物，經(jīng)過ppp途徑，生成中間產(chǎn)物4-磷酸赤蘚糖，4-磷酸赤蘚糖經(jīng)過4-磷酸赤蘚糖激酶的去磷酸化作用，生成赤蘚糖，最后經(jīng)過赤蘚糖還原酶催化，還原為赤蘚糖醇。因?yàn)槌嗵\糖還原酶是生產(chǎn)赤蘚糖醇的反應(yīng)中最后一步唯一的一種酶，因此被認(rèn)為是整個(gè)反應(yīng)的關(guān)鍵酶。目前我國生產(chǎn)赤蘚糖醇的唯一工業(yè)酵母菌株為解脂耶氏酵母，其工業(yè)轉(zhuǎn)化率可達(dá)52%，理論轉(zhuǎn)化率可達(dá)68%。但解脂耶氏酵母種的赤蘚糖還原酶并未得到克隆鑒定，因此鑒定出赤蘚糖還原酶對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)赤蘚糖醇意義重大。

上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文15圖2-1HPLC檢測被含ER的大腸桿菌的粗酶液催化后的產(chǎn)物；Fig.2-1HPLCanalysisofreactionproductcatalyzedbythecrudeextractsofE.colicontaining.A:D-赤蘚糖標(biāo)樣；B:ER10反應(yīng)產(chǎn)物；C:ER25反應(yīng)產(chǎn)物；D:ER27反應(yīng)產(chǎn)物；E:赤蘚糖醇標(biāo)樣。


本文編號(hào)：3114472