标题:瑞氏木霉纤维素降解酶系优化组合的分子机理
项目负责人:钟耀华
依托单位:[钟耀华]山东大学
基金类别:国家自然基金
主题词:瑞氏木霉;T-DNA分子标记;纤维素酶系,优化组合;遗传改造;分子机理
摘要:获得高水解效率、低生产成本的纤维素酶是突破纤维乙醇工业化生产瓶颈的重要途径。"鸡尾酒"法人工组合的酶系复合物具有高效降解纤维素的优点,但酶组分分离纯化成本太高。瑞氏木霉具有降解纤维素的完全酶系,与酶系组合相关分子机理的阐明将有助于利用其"体内"优化组合直接生产高效纤维素酶复合物。本研究提出了利用T-DNA插入突变等分子策略鉴定纤维素酶生产及生长代谢等相关因子,以期揭示调控酶系组合的分子机理,实现菌株遗传改造。本研究构建了绿色荧光蛋白为标记的高通量筛选突变子的技术平台和新型碳源遗传转化体系;采用TAIL-PCR技术克隆突变位点基因,鉴定了调控其生长代谢的重要新基因TrCCD1,实现对突变株正反向遗传学结合研究;利用可溶性纤维素底物上菌株生长特征高通量筛选方法,获得3株酶活提高38-51%的突变株,并克隆了涉及酶系组合表达调控的相关基因;并进一步利用遗传改良提高内源葡萄糖苷酶活力,获得总纤维素酶活最高达130%的改良菌株。本课题按计划进行基本实现预期目标,大规模突变株筛选及相关基因功能鉴定有力促进了瑞氏木霉功能基因组学研究进展,而酶系组合表达调控因子的克隆为进一步遗传改造提供了重要依据。
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