整合过表达嘌呤代谢途径关键酶基因提高酿酒酵母菌株环磷酸腺苷产量

王凯，姬晓兵，徐欢欢，仇申珅，邹少兰

(天津大学 化工学院，天津，300072)



整合过表达嘌呤代谢途径关键酶基因提高酿酒酵母菌株环磷酸腺苷产量

王凯，姬晓兵，徐欢欢，仇申珅，邹少兰*

(天津大学 化工学院，天津，300072)

调控嘌呤代谢途径关键酶基因表达水平，会影响经AMP→ADP→ATP 而生成的cAMP(cyclic adenosine mnophosphate,cAMP)产量。将酿酒酵母编码磷酸核糖焦磷酸合成酶基因PRS1和PRS3、磷酸核糖焦磷酸氨基转移酶基因ADE4、腺苷酸激酶基因ADK1，分别置于磷酸甘油酸激酶基因PGK1的启动子PGK1p和终止子PGK1t控制下，利用整合载体YIplac211，在菌株GA125中进行整合表达，通过摇瓶实验考察所得菌株的环磷酸腺苷产量。结果表明，在加腺嘌呤条件下，120 h时的cAMP产量分别为(5 380.5±1.91)、(5 189.4±1.72)、(5 131.8±2.05)和(5 199.9±1.62)μmol/L，较菌株GA125分别提高9.8%、5.9%、4.8%和6.2%；此外，ADK1过表达导致一定的生长抑制，所有菌株的腺嘌呤消耗量在(0.399±0.01)～(0.447±0.02)g/L，葡萄糖利用和乙醇产生上彼此没有呈现明显差异。

酿酒酵母；嘌呤代谢途径；整合；环磷酸腺苷；腺嘌呤

环磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate, cAMP)是细胞内参与调节物质代谢和生物学功能的重要物质，它广泛参与机体内的各种生理活动，是生物体内重要的第二信使。 cAMP 不仅对于心脑血管疾病、恶性肿瘤、失眠健忘、再障性贫血等多种疾病均能达到好的治疗效果[1]，在畜牧养殖业上也有重要的应用价值[2]。

在 cAMP 生产的主要3种方式——化学合成法、酶合成法和微生物发酵法中，发酵法具有可实现持续生产、工艺简单、能利用廉价的碳源、毒副作用小等多种优势[3]。而酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)不仅具有工业化应用技术成熟、抗逆性强、为食品安全性GRAS 微生物的优点，同时作为最早实现全基因组测序的微生物菌种，又是分子生物学和遗传学研究的最重要模式生物之一[4]。……