APP下载

巴斯德毕赤酵母SUT2和ATG26响应甲醇代谢机制

2021-06-29王鹏程赵天宇战春君白仲虎杨艳坤

东北农业大学学报 2021年5期

王鹏程,李 翔,赵天宇,战春君,2,3,白仲虎,2,3,杨艳坤,2,3*

(1.江南大学粮食发酵工艺与技术国家工程实验室,江苏 无锡 214122;2.江南大学工业生物技术教育部重点实验室,江苏 无锡 214122;3.江南大学糖化学与生物技术教育部重点实验室,江苏 无锡 214122)

嗜甲醇巴斯德毕赤酵母通过甲醇利用途径(Methanol utilization pathway,MUTpathway)代谢甲醇[1]。因其具有高效且严格调控的醇氧化酶1启动子(PAOX1)、培养条件简单、高密度发酵、蛋白翻译后修饰系统等优良特性,现已成为使用最广泛外源蛋白表达宿主之一[2]。其表达系统基于甲醇代谢通路,但涉及大量转录和信号因子,且具体分子机理尚不清楚[3]。为寻找甲醇代谢潜在信号因子,分析K.phaffii以甲醇为碳源及甘油为碳源转录组数据[4],发现被甘油抑制而被甲醇显著诱导的基因PAS_chr1-4_0516,通过蛋白序列比对,发现其与酿 酒 酵 母(Saccharomyces cerevisiae,S.cerevisiae)SUT2同源。而S.cerevisiae中SUT2为SUT1(Sterol up take 1,固醇摄取基因1)同源基因,可在厌氧条件下协同SUT1参与调控固醇摄取[5-7],故毕赤酵母中响应甲醇诱导的SUT2基因同样可能为固醇代谢潜在基因。

毕赤酵母细胞中麦角固醇是最主要固醇成分[8],也是过氧化物酶体膜重要组成[9]。过氧化物酶体是甲醇代谢主要细胞器[10-11]。因此,推测响应甲醇诱导的SUT2通过调控麦角固醇代谢,影响过氧化物酶体膜形成以及过氧化物酶体增生,进而参与甲醇代谢。

甲醇代谢时,过氧化物酶体量动态调节通过细胞器生物发生与自噬之间的平衡实现[11]。过氧化物酶体自噬时,自噬相关蛋白ATG26通过GRAM结构域(靶向过氧化物酶体自噬特异性……

登录APP查看全文