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过表达酰基蛋白硫酯酶促进产油真菌卷枝毛霉脂肪酸合成

2021-06-18辛菲菲王瑞雪赵燕磊张怀渊

粮食与食品工业 2021年3期

高 萌,辛菲菲,王瑞雪,赵燕磊,张怀渊,张 瑶

山东理工大学 农业工程与食品科学学院 (淄博 255000)

卷枝毛霉(Mucorcircinelloides),接合菌纲毛霉科毛霉属,通过孢子和接合子进行繁殖[1],因其具有高产油能力而被关注,特别是其油脂中含有的γ-亚麻酸(GLA)使其具有重要的经济价值[2],卷枝毛霉已经被作为研究丝状真菌脂质积累机制的模式生物。本实验室筛选到一株野生型高产油卷枝毛霉菌株WJ11,其油脂产量能够达到细胞干重的36%,卷枝毛霉基因组学、蛋白组学和酶学已经被深入研究以探索脂质积累机制[3]。

酯酰基硫酯酶(thioesterase,TE)起到终止脂肪酸链继续延长的作用,水解脂酰基-S-酰基载体蛋白(acyl-ACP)的硫酯键,释放游离脂肪酸(free fatty acid,FFA)[4]。各种各样的硫酯酶使多种底物中硫酯键的裂解而发挥各种重要的生物功能[5],因此产油微生物中的硫酯酶基因常被遗传改造以提高脂肪酸产量[6]。酰基蛋白硫酯酶(Acyl-protein thioesterase,APT)就是另一类硫酯酶,也称溶血磷脂酶和羧酸酯酶,在硫酯酶家族中被称作TE21硫酯酶,水解蛋白质上的半胱氨酸(Cys)残基和酰基链之间的硫酯键,它们存在着一个经典的α/β水解酶结构域[7]。人类APT1和APT2为最典型的TE21硫酯酶,与棕榈酰转移酶共同作用,调节棕榈酰化蛋白的细胞表面表达、生长相关蛋白和受钙离子激活的钾离子通道,通常定位在高尔基体[8]。

卷枝毛霉WJ11的基因组中有一个APT硫酯酶(evm.model.scaffold00021.24,TE21)基因,本实验旨在通过基因操作过表达卷枝毛霉WJ11的te21基因,重组菌种经发酵罐培养后测定脂质组成和总脂肪酸含量,来探究TE21在卷枝毛霉WJ11脂肪酸合成与代谢中的作用。……

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