Журнал физической химии и биофизики
Открытый доступ
ISSN: 2161-0398
ISSN: 2161-0398
Цзинхуэй Лян
Род Parageobacillus — это термофильные грамположительные бактерии, представляющие промышленный интерес для ферментации лигноцеллюлозной биомассы. Хотя Parageobacillus spp. являются факультативными анаэробными микробами, способными ферментировать широкий спектр сахаров C6 и C5, углеродная катаболитная репрессия (CCR) стала узким местом в полном использовании субстратов со смешанным сахаром, ограничивая скорость роста и производительность микроорганизмов. Целью данного исследования является удаление CCR из Parageobacillus thermoglucosidasius DSM2542 с помощью разработки методов для оптимизации его промышленной производительности.
Во-первых, у грамположительных бактерий CCR опосредована системой PTS посредством транскрипционной регуляции экспрессии катаболических генов. При наличии предпочтительного сахара PTS в субстрате высокая гликолитическая активность приводит к накоплению глюкозо-6-фосфата и фруктозо-1,6-биофосфата, что приводит к регуляторному фосфорилированию HPr и Crh на остатке Ser46 с помощью HPrK16. Активированные HPr (Ser-P) и Crh (Ser-P) связываются с CcpA, образуя комплекс HPr-Ser46-P/CcpA или Crh-Ser46-P/CcpA, который может связываться с элементами cre, расположенными 5' или внутри катаболических генов, и CCR происходит, когда гены подавлены. Однако было обнаружено, что сложно создать двойной мутант HPrS46A и CrhAS46A, и поэтому требуются альтернативные методы для удаления CCR из DSM2542.
Во-вторых, количественная ОТ-ПЦР была использована для идентификации системы транспортировки ксилозы, которая продемонстрировала, что транспортер арабинозы может быть вовлечен в транспортировку ксилозы. Таким образом, модификация участков cre в транспортере арабинозы может потенциально уменьшить использование ксилозы и арабинозы из CCR. Наконец, было доказано, что коктейль, содержащий аналог глюкозы, может снять катаболитную репрессию из P. thermoglucosidasius посредством адаптированной эволюции в течение месяца