作為可再生資源,木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)分布廣泛,儲量豐富。這類生物質(zhì)主要組分是纖維素、半纖維素和木質(zhì)素,其中纖維素的含量最高。利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)的纖維素酶將纖維素組分降解為葡萄糖作為微生物細胞培養(yǎng)和發(fā)酵的基礎原料,生產(chǎn)生物燃料和生物基化學品,不僅能減輕對石油等不可再生資源的依賴,而且生物燃料和生物基化學品還具有環(huán)境友好的特點,是經(jīng)濟和社會可持續(xù)發(fā)展的重大需求。然而,纖維素酶生產(chǎn)成本高導致水解糖的成本高,限制了木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)資源的開發(fā)利用。絲狀真菌是自然界中降解木質(zhì)纖維素的主要微生物,其中里氏木霉（Trichodermareesei）最具有代表性,很多纖維素酶高產(chǎn)菌株都來自里氏木霉。目前對里氏木霉產(chǎn)纖維素酶的研究主要集中在兩個方面:一方面是從機理上闡明里氏木霉產(chǎn)酶調(diào)控機制,為菌株遺傳改造育種提供理論支持;另一方面是對里氏木霉酶系組分及性能進行優(yōu)化,提高酶系各組分水解纖維素的協(xié)同效果。T.reesei Rut-C30曾是纖維素酶生產(chǎn)工業(yè)菌株,也是研究最廣泛的產(chǎn)纖維素酶模式菌株及目前工業(yè)菌株選育的出發(fā)菌株。本文研究工作從里氏木霉人工鋅指蛋白轉錄因子突變體文庫中篩選獲得了高產(chǎn)纖維素酶突變株T.... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：152 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖２．２非復?

２．４．３．３纖維素酶分泌途徑改造??分泌途徑是胞外蛋白生產(chǎn)的關鍵。絲狀真菌分泌途徑十分復雜，涉及到胞內(nèi)許多膜??系統(tǒng)，如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，高爾基體，液泡及細胞質(zhì)膜等（如圖２．１０）?１１５５］。其中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)負責蛋??白正確折疊成最終空間構象。而內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中分子伴侶蛋白和結合蛋白等可結合到蛋白鏈的??疏水區(qū)并阻礙疏水區(qū)之間相互作用有助于蛋白正確折疊。曲霉中組成型表達未折疊蛋白??響應轉錄因子基因引起分子伴侶蛋白、結合蛋白及折疊酶過表達可有效增強蛋白??分泌量［１５６］。ＨａｃＡ在里氏木霉中同源蛋白Ｈａｃｌ作為轉錄因子可激活內(nèi)質(zhì)網(wǎng)未折疊蛋白??響應，但其過表達是否可以增加蛋白分泌未見報道［１５７］。但關于分子伴侶蛋白等過表達??是否能提高菌株蛋白分泌，不同菌株效果可能不同，而在里氏木霉中研宄仍然較少。并??且絲狀真菌蛋白分泌通常認為主要發(fā)生在菌絲頂端分泌小泡集中的位置［１５８］，研宄發(fā)現(xiàn)??菌絲的其他部位也可能是蛋白的分泌位點，如隔膜，菌絲亞頂端等。里氏木霉ＣＢＨＩ蛋??白在菌絲側面有分布，暗示其側壁有蛋白分泌位點［１５９］。通過增加菌絲分支，可增加里??氏木霉胞外纖維素酶分泌量［１６（），１６１］。此外，奧地利學者研究發(fā)現(xiàn)將酵母中甘露糖磷酸多??醇合酶基因（ＤＰＭ／）導入里氏木霉中，結果轉化子中纖維素酶基因轉錄量雖然與出發(fā)??株沒有顯著差異，但其胞外蛋白分泌量提高７倍，推測蛋白０－糖基化有助于其分泌。??

２．４．３．３纖維素酶分泌途徑改造??分泌途徑是胞外蛋白生產(chǎn)的關鍵。絲狀真菌分泌途徑十分復雜，涉及到胞內(nèi)許多膜??系統(tǒng)，如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，高爾基體，液泡及細胞質(zhì)膜等（如圖２．１０）?１１５５］。其中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)負責蛋??白正確折疊成最終空間構象。而內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中分子伴侶蛋白和結合蛋白等可結合到蛋白鏈的??疏水區(qū)并阻礙疏水區(qū)之間相互作用有助于蛋白正確折疊。曲霉中組成型表達未折疊蛋白??響應轉錄因子基因引起分子伴侶蛋白、結合蛋白及折疊酶過表達可有效增強蛋白??分泌量［１５６］。ＨａｃＡ在里氏木霉中同源蛋白Ｈａｃｌ作為轉錄因子可激活內(nèi)質(zhì)網(wǎng)未折疊蛋白??響應，但其過表達是否可以增加蛋白分泌未見報道［１５７］。但關于分子伴侶蛋白等過表達??是否能提高菌株蛋白分泌，不同菌株效果可能不同，而在里氏木霉中研宄仍然較少。并??且絲狀真菌蛋白分泌通常認為主要發(fā)生在菌絲頂端分泌小泡集中的位置［１５８］，研宄發(fā)現(xiàn)??菌絲的其他部位也可能是蛋白的分泌位點，如隔膜，菌絲亞頂端等。里氏木霉ＣＢＨＩ蛋??白在菌絲側面有分布，暗示其側壁有蛋白分泌位點［１５９］。通過增加菌絲分支，可增加里??氏木霉胞外纖維素酶分泌量［１６（），１６１］。此外，奧地利學者研究發(fā)現(xiàn)將酵母中甘露糖磷酸多??醇合酶基因（ＤＰＭ／）導入里氏木霉中，結果轉化子中纖維素酶基因轉錄量雖然與出發(fā)??株沒有顯著差異

【參考文獻】：
期刊論文
[1]絲狀真菌在纖維素酶合成過程中碳源代謝調(diào)控的研究進展[J]. 董妙音,王曙陽,王雨辰,許富強,李文建,陳積紅,劉敬,胡偉.  中國釀造. 2016(10)
[2]鋅指蛋白及人工鋅指蛋白對微生物代謝影響的研究進展[J]. 劉卓,張飛,趙心清,白鳳武.  生物工程學報. 2014(03)
[3]真核生物中鋅指蛋白的結構與功能[J]. 李曉波,張俊武.  中國生物化學與分子生物學報. 2009(03)
[4]青霉的纖維素酶抗降解物阻遏突變株的選育[J]. 曲音波,高培基,王祖農(nóng).  真菌學報. 1984(04)

博士論文
[1]草酸青霉木質(zhì)纖維素降解酶系的解析及主要相關蛋白組分的功能研究[D]. 宋文霞.山東大學 2016
[2]斜臥青霉高效基因打靶系統(tǒng)的構建與轉錄調(diào)控因子CreA功能的研究[D]. 李忠海.山東大學 2010
[3]斜臥青霉基因表達譜的差異分析研究[D]. 鄭凱.山東大學 2009



本文編號：3421205