四种过氧化物酶体同工酶在毕赤酵母甲醇代谢中的作用研究

作者：邹潇毅; 王世杰; 杨艳坤; 白仲虎^*

来源：食品与发酵工业, 2023, 1-11.

DOI：10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035425

• 毕赤酵母
• 甲醇利用途径
• 同化
• 同工酶
• 区室化
• 木酮糖-5-磷酸

利用毕赤酵母进行甲醇生物转化具有广泛的应用前景。为了深入了解该酵母甲醇代谢机理，该文以甲醇利用途径的4个过氧化物酶体同工酶为研究对象展开研究，分别为D-核酮糖-5-磷酸-3-表异构酶2（D-ribulose-5-phosphate 3-epimerase，Rpe1-2），核糖-5-磷酸异构酶2（ribose-5-phosphate isomerase，Rki1-2），转醛醇酶2（transaldolase，Tal1-2），果糖-1，6-二磷酸醛缩酶2（fructose-1，6-bisphosphate aldolase，Fba1-2）。在验证其参与甲醇代谢的基础上，分别对4个酶基因进行单敲除、4敲除，并在4敲除菌中分别进行细胞质同工酶及过氧化物酶体同工酶的回补实验。结果表明4敲除菌在甲醇培养基中受到严重的生长抑制。而单敲除菌中，Fba1-2的缺失对菌株在甲醇培养基中的生长表型影响最大；同时，回补Fba1-2也能最大程度地恢复4敲除菌株的生物量。综上，Fba1-2是甲醇同化途径中的关键酶，且同化途径的过氧化物酶体区室化对甲醇代谢途径至关重要。此外，景天庚酮糖-1，7-二磷酸酶（Sedoheptulose-1，7-bisphosphatase，Shb17）基因单敲除菌和TAL1-2基因单敲除菌的表型对比结果表明，更改的卡尔文循环是甲醇代谢中木酮糖-5-磷酸（xylulose 5-phosphate，XU5P）再生的主要途径。该研究可为后续优化毕赤酵母甲醇利用途径提供理论依据。

• 单位
  生物工程学院; 江南大学