陈海龙, 戴佳良, 邓晶, 高新星, 朱官兴, 何清明, 朱年青

中国农业科技导报 2025, 27 (10): 84-94. DOI:10.13304/j.nykjdb.2024.0747

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S-腺苷-L-甲硫氨酸（S-adenosyl-L-methionine，SAM）是生物体内重要的生理活性物质。通过调控酿酒酵母的葡萄糖效应而将碳通量定向到SAM合成是细胞工厂的挑战。以酿酒酵母CGMCC 2842（2842）为出发菌，过表达SNF1基因调控葡萄糖效应并引入利士曼原虫（Leishmania infantum）SAM合成酶基因MetK1。结果发现，SNF1过表达可提高糖酵解相关基因表达水平和葡萄糖利用率，进而改善糖酵解中间体水平；提高ACS1、ALD6表达及乙醇脱氢酶2（alcoholdehy drogenase 2，ADH2）活性，可促进发酵液中的乙醇转化为乙酰辅酶A；还增强了SAM前体氨基酸及含硫氨基酸代谢相关基因表达水平。异源MetK1引入可有效定向碳代谢到SAM合成。重组菌YPSNF1-MetK1菌株的SAM产量达1.90 g·L^-1，较出发菌株2842产量提高251.85%。以上研究结果为酵母葡萄糖效应调控及其应用奠定理论基础。

测定2842、YPSNF1、YPMetK1和YPSNF1-MetK1菌株的生长曲线和葡萄糖消耗曲线，结果（图3）发现，在5%和10%葡萄糖中，YPSNF1、YPSNF1-MetK1的细胞干重较出发菌株2842显著提高，而YPMetK1变化不显著（图3A和B），表明 SNF1过表达有利于生物量积累；同时发现YPSNF1、YPMetK1、YPSNF1-MetK1较出发菌株2842具有更强的葡萄糖消耗能力，尤其是 SNF1的过表达显著改善葡萄糖利用情况，在10%葡萄糖中表现更为显著（图3C和D）。