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MASCOMA企业在酿酒酵母表达白蚁来源纤维素酶
来源:生物催化剂设计与改造服务 发布时间:2016-06-07

      纤维素酶是一大类复杂酶系的总称。纤维素降解酶按照其催化功能可分为3大类:外切-β-1,4-葡聚糖酶(exo-β-1,4-glucanases,EC3.2.1.91),又称为纤维二糖水解酶(Cellobiohydrolases),简称为外切酶(CBH);内切-β-1,4-葡聚糖酶(endo-β-1,4-glucanases,EC3.2.1.4),简称为内切酶(EG);β-葡萄糖苷酶(β-1,4-glucosidases,EC3.2.1.21)。长期的研究表明,结晶纤维素的彻底降解至少需要这3组纤维素酶的协同作用:外切酶(纤维二糖水解酶)可以水解纤维素结晶区,(CBHI)从纤维素链的还原端或(CBHII)非还原端开始持续水解,释放纤维二糖;内切葡聚糖主要作用于纤维素的非结晶区,随机水解纤维素链中的糖苷键,把纤维素长链切断,转化成为大量不同聚合度的纤维素短链,使得纤维素分子的聚合度降低,可供外切酶作用的纤维素链末端数增加;β-葡萄糖苷酶则主要水解纤维二糖和可溶性纤维寡糖,最终将纤维素转化为可利用的葡萄糖。

      纤维素乙醇工业常用的宿主酿酒酵母自身无法降解纤维素,所以异源表达纤维素酶对于CBP统合工艺具有重要意义。mascoma企业一项专利披露了在酿酒酵母体内异源表达白蚁属来源纤维素酶以改进其纤维素降解能力进展。

      研究人员选取白蚁属不同来源18种纤维素酶,经密码子优化后以质粒形式在酵母体内表达,对信号肽序列进行必要的调整,测试其对纤维小体降解能力。相比于表达里氏木霉来源的纤维素内切酶,实验菌株多株表现出酶活提高。

      配合酵母表达的CBH酶,研究人员发现两者的协同作用明显,相比于对照和单一酶系活力均有较大幅度提升。

      该专利在酿酒酵母体内成功异源表达纤维素酶类,对乙醇CBP工业有较好的促进作用。


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