微生物所刘钢团队:顶头孢霉自噬过程相关基因Acatg8的破坏可提高头孢菌素C的产量_医药_产业新闻_资讯_发酵工业网
推广 热搜: 氨基酸  柠檬酸  维生素C  发酵  葡萄酒  色氨酸  味精  维生素  微生物发酵  头孢 

微生物所刘钢团队:顶头孢霉自噬过程相关基因Acatg8的破坏可提高头孢菌素C的产量

   日期:2018-11-18     来源:微生物所    浏览:797    评论:0    
核心提示:有研究表明,通过破坏顶头孢霉的自噬相关基因Acatg1来减少头孢菌素生物合成蛋白的降解,能显著提高头孢菌素C的产量。这表明调节自噬过程将有望提高顶头孢霉中抗生素的产量。
  
 自噬被用于降解细胞成分和营养物再循环。Atg8是自噬过程中的核心蛋白之一,并被用作自噬检测的标记物。然而,与酿酒酵母相比,人们对丝状真菌的自噬知之甚少。有研究表明,通过破坏顶头孢霉的自噬相关基因Acatg1来减少头孢菌素生物合成蛋白的降解,能显著提高头孢菌素C的产量。这表明调节自噬过程将有望提高顶头孢霉中抗生素的产量。

在该研究中,研究者从顶头孢霉中鉴定得到了一个酿酒酵母ATG8的同源基因Acatg8。Acatg8可回补酿酒酵母中的ATG8突变,这表明Acatg8是ATG8的功能同源基因。显微镜观察证实荧光标记的AcAtg8定位于顶头孢霉的细胞质和自噬体中,并且营养物质的缺乏诱导Acatg8的表达。Acatg8基因破坏和遗传互补实验表明Acatg8对于自噬体的形成是必需的。Acatg8的破坏显著减少了真菌分生孢子的产生并延迟了孢子的萌发。GFP-AcAtg8的定位实验暗示着自噬过程与分生孢子萌发的早期阶段有关。与Acatg1相似,Acatg8的破坏可显著提高头孢菌素C的产量。在Acatg8破坏的突变株(ΔAcatg8)中,头孢菌素C生物合成酶(异青霉素N合成酶PcbC和异青霉素N差向异构酶CefD2)和过氧化物酶体的积累可能是头孢菌素C产量增加的主要原因。然而,ΔAcatg8的生物量在发酵后期急剧下降,这表明自噬对于营养缺乏条件下的顶头孢霉细胞的存活至关重要。Acatg8的破坏也会导致线粒体的积累,这可能产生更多活性氧(ROS),从而促使真菌死亡。然而,过早死亡并不利于头孢菌素C的产生,为了解决这个问题,研究者将含有受木糖/木聚糖诱导型启动子控制的Acatg8的质粒导入ΔAcatg8。重组菌株的分生孢子和生长在补充木糖的培养基中恢复到野生型水平,而头孢菌素C的产量保持在较高水平甚至发酵延长。
 

 研究者的结果表明,Acatg8的诱导性表达和破坏可显著提高头孢菌素C的产量,这为提高顶头孢霉中头孢菌素C的产量提供了一种有前景的途径。

 

Acatg8的诱导性表达和破坏可显著提高头孢菌素C的产量 

 
    发酵工业网微信公众号
     
    更多>同类资讯
    0相关评论

    推荐图文
    推荐资讯
    
    网站首页  |  2021年发酵工业网第1期电子周刊  |  2019年第13期  |  设备维修  |  关于我们  |  联系方式  |  付款方式  |  广告合作  |  网站地图  |  排名推广  |  广告服务  |  积分换礼  |  网站留言  |  RSS订阅  |  违规举报  |  浙ICP备12009778
    Powered By DESTOON