草酸青霉纤维素酶表达的协同调控机制研究

【作者】 李忠海； 姚光山； 吴瑞美； 高丽伟； 阚钦标； 秦玉琪； 宋欣； 曲音波；

【机构】 山东大学生命科学学院微生物技术国家重点实验室； 青岛蔚蓝生物集团有限公司；

【摘要】 草酸青霉是具有纤维素酶工业生产应用价值的重要菌株,其纤维素酶的表达受制于纤维素酶转录因子在基因转录水平的直接调控。因此,对纤维素酶关键转录调控因子的挖掘及其调控功能的研究显得尤其重要。本研究基于构建的草酸青霉转录因子突变株库,筛选获得了20个影响纤维素酶表达的转录调控因子,这些转录因子的功能在草酸青霉中均未得到系统阐述。我们对其中调控纤维素酶表达最为显著的四个转录调控因子ClrB、CreA、XlnR和AmyR的功能进行了深入研究。发现这些转录调控因子ClrB、CreA、XlnR和AmyR调控纤维素酶的表达存在显著的剂量效应和级联调控现象。特别是草酸青霉胞内最主要β-葡萄糖苷酶Bgl2缺失,显著增强了纤维素酶关键转录因子ClrB正调控纤维素酶表达的活性,同时也强化了转录因子CreA和AmyR对纤维素酶表达的负调控作用。基于对草酸青霉纤维素酶转录调控机制的系统研究,我们提出了重构纤维素酶表达调控网络,进而构建纤维素酶高产菌株的理念,并以此为基础,获得了相比野生出发菌株纤维素酶活提高15倍以上的高产突变株。本研究成果将有利于全面了解丝状真菌纤维素酶的调控机制,并为构建纤维素酶工业高产菌株提供新的改造靶点和基础数据。更多还原