阐明丝状真菌中酶基因的表达以实现高效的生物质能生产

丝状真菌长期以来一直是清酒酿造者的好朋友，但它们可能很快也会成为环保主义者的伙伴。大阪城市大学的研究人员揭示了丝状真菌中酶产生的调节机制，这种真菌可以有效降解植物生物质，这是石油的替代能源。

研究结果于2023 年 1 月 10 日发表在Applied Microbiology and Biotechnology上。

丝状真菌(霉菌)是一种在清酒、酱油、奶酪和许多其他产品的发酵中具有悠久历史的微生物。这种发酵是工业上利用丝状真菌大量分泌各种酶的能力的一个很好的例子。

目前，植物生物质作为石油的替代品正受到关注，石油最终会被耗尽。由于坚硬的植物细胞壁由各种芳香族化合物和多糖组成，它们的降解需要大量具有不同特性的酶。因此，已经进行了利用丝状真菌作为植物生物质降解酶的主要来源的研究。

深入研究这一领域，大阪都立大学农业研究生院副教授 Shuji Tani 领导的研究小组分析了丝状真菌棘孢曲霉中碳水化合物水解酶产生的调节机制，该真菌产生的酶具有优异的性能降解植物生物量的能力。

众所周知，尿苷二磷酸 (UDP)-葡萄糖 4-差向异构酶 (Uge5) 是一种参与半乳糖代谢的酶。然而，研究小组发现，Uge5 还可以调节棘刺棘孢霉中降解酶基因的表达。这是 Uge5 在响应丝状真菌中不同类型的诱导糖的选择性基因表达中的作用的第一份报告。

这些发现解决了当前在为丝状真菌中的各种酶建立急需的综合高产方法方面面临的技术挑战。

Tani 教授解释说：“我们构建并筛选了一个包含大约 9,000 种基因破坏的棘孢曲霉菌株的文库，并将 Uge5 鉴定为调节碳水化合物水解酶产生的新型调节因子。这一新功能的发现让我们大吃一惊. 我们计划继续我们的研究，以阐明现有知识无法解释的现象。”

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