通过非甲醇诱导游离型表达载体改善毕赤酵母中β-半乳糖苷酶表达

作者：胡梦凯; 夏伟; 吴敬; 高鑫; 吴丹^*

来源：基因组学与应用生物学, 2021, 40(03): 1101-1109.

DOI：10.13417/j.gab.040.001101

• 组成型启动子P_(GCW14)
• 游离型表达载体
• 重组毕赤酵母
• β-半乳糖苷酶
• 高密度发酵

半乳糖苷酶是一种重要的食品工业用酶,目前主要通过毕赤酵母甲醇诱导型表达系统进行生产,但甲醇的使用存在火灾、残留毒性等安全隐患,已逐渐成为食品工业用酶生产中备受关注的问题之一。为满足β-半乳糖苷酶安全生产的需要,本研究利用强组成型启动子PGCW14和源自酵母的自我复制序列PARS构建了一种新型非甲醇诱导游离型表达载体pGCW14ZαA-PARS,并且在此基础上分别构建了非甲醇诱导游离型重组表达菌株KM71/p GCW14ZαA-PARS-Aoβ-GAL,用以改善米曲霉Aspergillus Oryzae RIB40(ATCC42149)来源的β-半乳糖苷酶基因(Aoβ-GAL)在毕赤酵母中的表达。实验结果表明,该非甲醇诱导游离型表达载体在毕赤酵母中传代培养90代后仍保持83.22%的遗传稳定性,完全能够满足工业上大规模生产的需要。在10%流速补充碳源的条件下,非甲醇诱导游离表达菌株KM71/pGCW14ZαA-PARS-Aoβ-GAL经高密度发酵的最高酶活性和比活性分别为126.4 U/m L和26.2 U/mg,分别是传统甲醇诱导型表达菌株KM71/pPIC9k-Aoβ-GAL的1.94倍和3.12倍,且发酵周期缩短了36 h。可见,本研究构建的非甲醇诱导游离型表达载体可有效改善β-半乳糖苷酶在毕赤酵母中的表达,且在食品工业用酶的安全、高效工业化生产中具有一定的应用前景。

• 单位
  江南大学; 生物工程学院; 工业生物技术教育部重点实验室; 食品科学与技术国家重点实验室