利用曲菌的蛋白發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)取得高產(chǎn)脂肪酶

和田純平 廣常正人

日本不僅重視其特有的生物酒精技術(shù)開發(fā)，還很重視與歐洲各國(guó)的技術(shù)協(xié)作，開發(fā)生物燃?xì)饽茉矗˙DF）技術(shù)。BDF的技術(shù)開發(fā)歐洲占全世界的90%，該技術(shù)在生產(chǎn)中會(huì)排出約10%的含堿甘油，這種副產(chǎn)物目前尚無有效的利用途徑。一種固定化酶技術(shù)可以使上述情況得到改善，用該技術(shù)可得到高純度的甘油，但由于反應(yīng)過于緩慢尚未達(dá)到工業(yè)化的地步，為滿足這一需求，各國(guó)正在開發(fā)高活性的固定化酶。

日本利用十分熟悉的食品釀造用絲狀菌Asp.oryzar、Asp.nipger等曲菌，對(duì)其進(jìn)行遺傳性改良，包括對(duì)曲菌α-葡糖苷酶基因啟動(dòng)子的改良和5′UTR（非翻譯區(qū)）最適性的確認(rèn)等，得到了高活性的脂肪酶。轉(zhuǎn)基因蛋白質(zhì)的得率高低，最重要的是轉(zhuǎn)錄，有必要通過多次反復(fù)利用淀粉酶基因中的基點(diǎn)元件而活化轉(zhuǎn)錄。曲菌α-葡糖苷酶遺傳基因的啟動(dòng)子連續(xù)存在著2個(gè)被稱為RegionⅢ的區(qū)域，在這里，對(duì)各種啟動(dòng)子12次反復(fù)導(dǎo)入RegionⅢ，然后對(duì)比大腸菌的葡萄糖醛酸酶（GUS）基因，發(fā)現(xiàn)源于Asp.oryzar葡糖淀粉酶基因的啟動(dòng)子活性提高了約4倍，源于Asp.nipgerNo.8的啟動(dòng)子提高了6倍。再者，對(duì)曲菌的糖酵解基因中最常見的烯醇酶啟動(dòng)子導(dǎo)入RegionⅢ，其啟動(dòng)子活性提高了20多倍。接下來是通過改變5′UTR，進(jìn)而提高翻譯調(diào)控的效率。在啟動(dòng)子P-No8142的下流導(dǎo)入了包含源于pBI221的5′UTR，用它來置換曲菌的糖酵解酶基因的5′UTR，發(fā)現(xiàn)GUS的活性提高了8倍。