醇氧化酶aox 1基因缺失對畢赤酵母菌產(chǎn)植酸酶的影響

■曹春紅 王海燕 李 爽 張廣民 蔡輝益

（1.天津博菲德科技有限公司，天津 301906；2.北京挑戰(zhàn)生物技術有限公司，北京 100081；3.中國農(nóng)業(yè)科學院飼料研究所，北京 100081）

植酸酶可以解除植酸抗營養(yǎng)作用，提高動物飼料的營養(yǎng)價值，改善動物的生產(chǎn)性能，同時減少動物糞便中植酸磷的含量，降低磷對環(huán)境的污染程度，因此植酸酶對提高養(yǎng)殖業(yè)的經(jīng)濟效益及環(huán)保效益具有十分重要的意義。

畢赤酵母是甲醇營養(yǎng)型酵母，可利用甲醇作為唯一碳源生產(chǎn)植酸酶。甲醇代謝的第一步是醇氧化酶利用氧分子將甲醇氧化為甲醛，生成過氧化氫。編碼醇氧化酶的兩種基因分別是aox1和aox2，aox1轉錄水平遠高于aox2。在甲醇條件下能夠大量表達aox1，其生成的mRNA占總mRNA的5%，翻譯生成的蛋白占總可溶性蛋白比例30%[1]。通過對兩種醇氧化酶基因aox1和aox2的改造，目前畢赤酵母有三種表型，分別是Mut+、Muts、Mut-[2-3]。1985年，Ellis等[4]首次從畢赤酵母菌中分離出醇氧化酶aox1基因及其啟動子PAOX1。Cregg等[5]用強啟動子PAOX1，利用畢赤酵母來生產(chǎn)重組蛋白。畢赤酵母表達重組蛋白中菌株改造、構建表達載體、分子操作手冊的制定都進一步推動畢赤酵母表達系統(tǒng)的廣泛應用[5-6]。

畢赤酵母GS115菌株含有aox1基因，這種菌株能快速利用甲醇作為碳源和能源，能在甲醇培養(yǎng)基中以野生型速率生長，因此稱為甲醇利用快型菌株(Mut+)。GS115菌株同時含有aox2基因，aox2基因與aox1基因同源性92%，其編碼的蛋白與aox1基因編碼的蛋白有97%同源性，能緩慢利用甲醇。

在實際發(fā)酵生產(chǎn)中，甲醇的成本超過整個發(fā)酵成本的50%，如果能夠降低甲醇用量，則可以降低發(fā)酵成本。……