發(fā)布時(shí)間：2021-10-07 02:39

　　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(xì)胞培養(yǎng)和發(fā)酵的基礎(chǔ)原料,生產(chǎn)生物燃料和生物基化學(xué)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(xué)品還具有環(huán)境友好的特點(diǎn),是經(jīng)濟(jì)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(dǎo)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(gè)方面:一方面是從機(jī)理上闡明里氏木霉產(chǎn)酶調(diào)控機(jī)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(jìn)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(zhuǎn)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(xué)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(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖２．２非復(fù)?

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(guān)鍵。絲狀真菌分泌途徑十分復(fù)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(xì)胞質(zhì)膜等（如圖２．１０）?１１５５］。其中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)負(fù)責(zé)蛋??白正確折疊成最終空間構(gòu)象。而內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中分子伴侶蛋白和結(jié)合蛋白等可結(jié)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(dá)未折疊蛋白??響應(yīng)轉(zhuǎn)錄因子基因引起分子伴侶蛋白、結(jié)合蛋白及折疊酶過表達(dá)可有效增強(qiáng)蛋白??分泌量［１５６］。ＨａｃＡ在里氏木霉中同源蛋白Ｈａｃｌ作為轉(zhuǎn)錄因子可激活內(nèi)質(zhì)網(wǎng)未折疊蛋白??響應(yīng)，但其過表達(dá)是否可以增加蛋白分泌未見報(bào)道［１５７］。但關(guān)于分子伴侶蛋白等過表達(dá)??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(rèn)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(diǎn)，如隔膜，菌絲亞頂端等。里氏木霉ＣＢＨＩ蛋??白在菌絲側(cè)面有分布，暗示其側(cè)壁有蛋白分泌位點(diǎn)［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(xué)者研究發(fā)現(xiàn)將酵母中甘露糖磷酸多??醇合酶基因（ＤＰＭ／）導(dǎo)入里氏木霉中，結(jié)果轉(zhuǎn)化子中纖維素酶基因轉(zhuǎn)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(guān)鍵。絲狀真菌分泌途徑十分復(fù)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(xì)胞質(zhì)膜等（如圖２．１０）?１１５５］。其中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)負(fù)責(zé)蛋??白正確折疊成最終空間構(gòu)象。而內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中分子伴侶蛋白和結(jié)合蛋白等可結(jié)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(dá)未折疊蛋白??響應(yīng)轉(zhuǎn)錄因子基因引起分子伴侶蛋白、結(jié)合蛋白及折疊酶過表達(dá)可有效增強(qiáng)蛋白??分泌量［１５６］。ＨａｃＡ在里氏木霉中同源蛋白Ｈａｃｌ作為轉(zhuǎn)錄因子可激活內(nèi)質(zhì)網(wǎng)未折疊蛋白??響應(yīng)，但其過表達(dá)是否可以增加蛋白分泌未見報(bào)道［１５７］。但關(guān)于分子伴侶蛋白等過表達(dá)??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(rèn)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(diǎn)，如隔膜，菌絲亞頂端等。里氏木霉ＣＢＨＩ蛋??白在菌絲側(cè)面有分布，暗示其側(cè)壁有蛋白分泌位點(diǎn)［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(xué)者研究發(fā)現(xiàn)將酵母中甘露糖磷酸多??醇合酶基因（ＤＰＭ／）導(dǎo)入里氏木霉中，結(jié)果轉(zhuǎn)化子中纖維素酶基因轉(zhuǎn)錄量雖然與出發(fā)??株沒有顯著差異

【參考文獻(xiàn)】：
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(jìn)展[J]. 董妙音,王曙陽,王雨辰,許富強(qiáng),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(jìn)展[J]. 劉卓,張飛,趙心清,白鳳武.  生物工程學(xué)報(bào). 2014(03)
[3]真核生物中鋅指蛋白的結(jié)構(gòu)與功能[J]. 李曉波,張俊武.  中國生物化學(xué)與分子生物學(xué)報(bào). 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(xué)報(bào). 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(guān)蛋白組分的功能研究[D]. 宋文霞.山東大學(xué) 2016
[2]斜臥青霉高效基因打靶系統(tǒng)的構(gòu)建與轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子CreA功能的研究[D]. 李忠海.山東大學(xué) 2010
[3]斜臥青霉基因表達(dá)譜的差異分析研究[D]. 鄭凱.山東大學(xué) 2009



本文編號：3421205