通过CRISPR/Cas9介导蛋白酶基因淘汰和发酵优化,增强Aspergillus niger中的脂酶活性
Hongmei Nie1, Zebin Wang1, Zhenkai Lin1
1Key Laboratory of Bioorganic Synthesis of Zhejiang Province, College of Biotechnology and Bioengineering, Zhejiang University of Technology, Hangzhou, 310014, People's Republic of China.
Biotechnology letters
|September 25, 2025
概括
经过工程改造的阿斯伯吉卢斯尼格尔在蛋白质酶基因淘汰和优化发酵后产生了显著更多的脂酶. 这种菌株实现了92%更高的脂酶活性,证明了工业酶生产的潜力.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 酶工程是什么? 酶工程是什么?
- 微生物发酵 微生物发酵
背景情况:
- 高活性酶的开发对于工业应用至关重要.
- 尼日尔虫是一种成熟的宿主,用于酶生产.
- 坎迪达南极洲B脂酶是一种有价值的工业酶.
研究的目的:
- 为了增强Candida南极洲B脂酶在黑色阿斯伯吉路斯的生产.
- 通过基因改造和发酵优化来改善酶活性.
- 为扩大规模建立强大的发酵条件.
主要方法:
- 用CRISPR/Cas9基因编辑来创建缺乏蛋白酶的黑色阿斯伯吉卢斯菌株.
- 研究了蛋白酶基因淘汰 (pepA,pepB,pepF) 对脂酶活性的影响.
- 统计实验设计 (普拉克特-伯曼,盒子-Behnken) 用于发酵参数的优化.
- 进行了摇瓶和生物反应器培养,以验证最佳条件.
主要成果:
- 一种三重淘汰菌株 (ΔpepA, ΔpepB, ΔpepF) 显示,水解性脂酶活性增加了56%.
- 优化的发酵参数包括特定度的麦芽糖和玉米,以及定义的速度.
- 摇瓶验证实现了46.66U/mL的脂酶活性 (92.01%的增加).
- 在5L生物反应器中扩大规模,产生了79.31U/mL的脂酶活性.
结论:
- 通过淘汰特定的蛋白酶基因进行基因改造,可显著增强Aspergillus niger中的脂酶活性.
- 优化发酵条件对于最大限度地提高酶产量至关重要.
- 该工程菌株和优化的工艺显示了工业化脂酶生产的巨大潜力.
