同源過表達mhr2基因可提高嗜熱毀絲霉纖維素酶活性

龔艷芬， 謝志臻， 趙勝明， 王 娟*

(1.深圳大學 生命與海洋科學學院 深圳市微生物基因工程重點實驗室，廣東 深圳 518060；2.深圳市海洋生物資源與生態環境重點實驗室，廣東 深圳 518060)

木質纖維素是植物細胞壁的主要組成成分之一，是最為豐富的可再生碳源。降解纖維素成單糖再轉化為生物燃料，已成為科學研究的重要課題之一[1]。許多微生物所產生的纖維素酶都能有效地降解木質纖維素，目前工業上主要用木霉、青霉等中溫真菌來生產纖維素酶。與中溫真菌相比，嗜熱真菌可耐高溫環境，培養過程中不易受中溫真菌污染，所產纖維素酶具有更好的熱穩定性，可加快降解速度，有著廣闊的應用前景[2]。 嗜熱毀絲霉 (Myceliophthorathermophile)是一種絲狀子囊真菌，適宜在45～50 ℃下生長。嗜熱毀絲霉 (M.thermophilaATCC42464)已于2011年完成基因組測序，研究表明該菌能產生熱穩定性良好的纖維素酶類，具有水解生物質大部分多糖的能力，是潛在的高效中高溫酶庫[3]。近幾年，本實驗室對該菌木聚糖酶調控基因xyr1進行同源過表達，發現在誘導與非誘導條件下，過表達該調控因子的轉化子中木聚糖酶活性分別比野生菌高出9.04和25.19倍，該調控因子MtXyr1與絲狀真菌的轉錄調控因子XlnR(Xlr1/Xyr1)有著相似的功能[4-5]。對阻遏因子Cre1進行RNA干擾，發現干擾阻遏因子的轉化子濾紙酶活比野生菌提高3.76倍，且主要纖維素酶基因cbh1、egl1等的表達量均顯著提高[6-7]。可見，在其他絲狀真菌中起轉錄調控作用的因子在嗜熱真菌中發揮相同功能[8-9]。另外，本實驗室應用基于新一代Solexa測序的RNA-Seq分析技術[10]，對嗜熱毀絲霉在葡萄糖和微晶纖維素培養條件下的基因表達差異進行分析，并應用NOIseq方法篩選出可能的轉錄調控因子[11]。……