锐谈 「 ACS Synth. Biol：酿酒酵母中创办异源GAL高效表达系统
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- 发布时间：2023-07-21 15:33
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半乳糖诱导（GAL）系统包括GAL启动子及其调控网络，是酿酒酵母中应用最广泛的诱导系统。GAL启动子需要被转录激活因子GAL4激活，而GAL4的表达和活性受到GAL80和Snf1信号通路的调节。GAL系统的调控相当严格，在葡萄糖的存在下受到强烈抑制，而在半乳糖的存在下，它们的激活强度大大增加。为了不在发酵中不断补加半乳糖，一般都会敲除了该调控系统的Gal80（在缺乏半乳糖的情况下，转录抑制因子GAL80p通过与GAL4p结合来抑制GAL基因的表达），使Snf1成为唯一控制器。在葡萄糖存在时，通过Snf1信号途径抑制GAL4基因的转录，从而抑制pGAL的启动，此时菌体主要进行生长；当葡萄糖消耗完后，pGAL启动子开始表达，可以进行目标产物的大量生产。
半乳糖诱导调控系统
比来，中科院先进院罗小舟团队在ACS Synthetic Biology发表了题为“Engineering an Efficient Expression Using Heterologous GAL Promoters and Transcriptional Activators in Saccharomyces cerevisiae”的文章。
这篇文章主要的研究内容包括：
1. 表征了差异梯度强度开动子驱动GAL4p的过表达对差异GAL开动子的激活作用。个中由PHHF1驱动过表达内源Gal4p，可使内源PGAL1和外源PSkGAL2的活性提高131.20%和72.45%。
2. 鉴定了来自差别生物的八种转录激活因子，个中大多数表现出与ScGal4p的功能。与表达ScGal4p相比，KlLac9p进一步提高了PScGAL1和PSkGAL2的活性，提高了41.56%和100.63%，并且不妨窜匿Gal80p的按捺。
3. 使用优化后的GAL调控编制使酿酒酵母β-胡萝卜素产量提高了9倍。
运用KlLac9p提高PScGAL1和PSkGAL2的转录活性
不同的GAL调控系统生产β-胡萝卜素（发酵24h）
GAL调控体例在物业菌株中有广泛的应用，从文章结果来看，应用异源的GAL调控体例能够对大大提高GAL开动子的强度，进而提高产量。然而，该数据利用的是24h的发酵液，此时酿酒酵母葡萄糖消耗完，发轫进行方向产物的积累，一般酿酒酵母的发酵周期在五天左右，对于24h后的转录强度另有待考察。
原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssynbio.3c00243
作者：羽言风
