探索酵母细胞膜脂质适应和对乙酸压力的生理反应之间的相互作用

科学领域:

• 生物技术和生物工程 生物技术和生物工程
• 合成生物学 合成生物学
• 微生物工程 微生物工程

背景情况:

• 酸是基于纤维素酸的酵母发酵的主要抑制剂,阻碍了工业应用.
• 以前试图通过更长的脂肪乙链来增加酵母血厚度的尝试并没有减少酸的吸收.
• 糖醇 (DAG) 代谢对酵母血膜对酸的透性中的作用尚未被探索.

研究的目的:

• 设计一种酵母菌株,其代谢改变了二甲糖醇 (DAG),以提高对酸的耐受性.
• 为了研究DAG调制对等离子体膜透性和酸应激下脂质组成的影响.
• 评估工程酵母的生理反应,包括葡萄糖吸收和酸积累.

主要方法:

• 通过表达二甲基甘油酶α (DGKα) 在具有延长型甘油脂脂肪酸链 (DAG) 的菌株中进行*Saccharomyces cerevisiae*的工程化.
• 利用生理分析来测量生长,酸积累和葡萄糖吸收.
• 采用脂组学来比较工程和控制菌株在乙酸应激下膜脂组成.

主要成果:

• DAG^{_Dgkα菌株表现出恢复的DAG水平和显著减少的酸积累.}
• 工程酵母在酸13g/L的存在下表现出改善的生长.
• 乙酸压力诱导了DAG^{_Dgkα细胞的葡萄糖吸收增加和改变的膜脂质配置.}

结论:

• 调节二甲基甘油代谢是一种可行的策略,可以设计耐受酸应激的酵母菌株.
• 膜脂质适应和能量供应的综合改善有助于应激耐受.
• 通过考虑能源系统和脂质运输,这些发现为酵母细胞工厂的优化提供了新的途径.