东方伊萨酵母羧酸转运蛋白基因的表达及功能验证
柠檬酸,1材料与方法,2仪器与设备,3方法,2结果与分析,1候选羧酸转运蛋白的确定及生物信息学分析,2PCR扩增及质粒重构结果,3羧酸转运蛋白重组菌的获得,4利用激光共聚焦显微镜羧酸转运蛋白的定位,5表型及特异性验
孙广玲,刘俊丽,吴 迪,刘雨新,姜 娇,2,3,宋育阳,2,3*(1 西北农林科技大学葡萄酒学院 陕西杨凌 712100 2 西北农林科技大学合阳葡萄试验示范站 陕西合阳 715300 3 西北农林科技大学宁夏贺兰山东麓葡萄酒试验示范站 宁夏永宁 750104)
羧酸是糖酵解和三羧酸循环等中央代谢途径的中间体,在所有细胞的代谢中起着关键作用。酵母羧酸代谢的研究在食品以及制药和生物医学等行业均非常重要[1-2],其中关于羧酸转运蛋白的探究更是酵母羧酸代谢研究的关键环节。
酵母羧酸转运蛋白虽有很长的研究历史,但主要集中于一元酸和二元酸的转运方面,关于三羧酸转运体方面的研究目前仍相对欠缺。首个乳酸摄取转运蛋白在产朊假丝酵母(Candida utilis)[3]和酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)[4]中被发现,相关基因被命名为JEN1[5],经绿色荧光蛋白定位,发现其在酵母细胞膜上发挥功能且受葡萄糖抑制[6],且转录因子Sok2p 也参与其调控[7]。其次从乳酸克鲁维酵母(Kluyveromyces lactis)中鉴定出两个JEN1同源物,一个编码单羧酸乳酸和丙酮酸的单羧酸转运蛋白(KlJEN1),另一个编码二元羧酸苹果酸和琥珀酸的二羧酸转运蛋白(KlJEN1)[8-9],在白色念珠菌(Candida albicans)中也存在类似的转运蛋白[10]。这些JEN1同源物的系统发育分析表明羧酸转运蛋白存在两个功能簇,分别包含功能特征的单羧酸和二羧酸两种功能的转运蛋白[1-2]。近几年,发现解脂耶氏酵母(Yarrowia lipolytica)编码的6 个JEN家族基因序列与单羧酸、二羧酸和三羧酸(乳酸、丙酮酸、富马酸、苹果酸、琥珀酸和柠檬酸)的转运均有关系[11]。毕赤酵母(Pichia kudriavzevii)存在两种PkJEN 蛋白均具有转运二元羧酸的功能,可有效将琥珀酸、富马酸和L-苹果酸等羧酸导入细胞[12]。另外,在1986年Osothsilp 等[13]于粟酒裂殖酵母中第一次发现酵母中存在苹果酸转运蛋白。酵母中羧酸渗透酶基因命名为MAE1[14]。解脂耶氏酵母(Y.lipolytica)的Gpr1(TC 2.A.96.1.2)是第一个在酵母中鉴定的AceTr家族成员[15],研究显示与乙酸敏感性、细胞和菌落形态、细胞寿命有关[16],转录受葡萄糖抑制,通过荧光显微镜定位在质膜上[17]。然而,酵母中关于柠檬酸转运体的研究较少,Cássio 等[18-19]在1991年首次在产朊假丝酵母中发现柠檬酸的高亲和力和低亲和力转运系统 ......
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