水热预处理与Myceliophthora thermophila复合酶协同高效降解混合生物质的研究

以甘蔗渣-棉杆-小麦秸秆(4∶2∶1,质量比)混合生物质为研究对象,考察了水热预处理参数对混合生物质中各组分含量的影响,研究了嗜热毁丝霉(Myceliophthora thermophila)复合酶(MTE)与纤维素酶(Cel)协同作用下水热预处理混合生物质的酶解效率,并对酶解液及酶解渣分别进行UV、FTIR分析。结果表明,水热预处理温度是影响混合生物质中各组分含量变化的主要因素,在相近水热预处理强度下,经150℃维温30 min和180℃维温5 min处理的混合生物质中木质素含量分别为(26.50±1.33)%和(29.40±1.35)%。MTE对Cel具有明显的协同作用,且受水热预处理温度的影响较大。MTE对经160℃维温10 min处理的混合生物质的Cel酶解协同效率最高达(53.60±2.68)%,酶解总糖得率达(75.50±3.77)%;而继续升高温度或者延长维温时间,虽然酶解总糖得率略有升高,但MTE的协同酶解效率快速降低。UV和FTIR分析表明,MTE所含的木质纤维素分解酶和木质素氧化酶可在较低预处理强度下协同Cel提高混合生物质的酶解效率。

Myceliophthora thermophila漆酶与木质素模型物的对接研究

漆酶催化木质素氧化聚合或降解是自然界碳循环的重要环节,其作用机制一直是生物质科学领域的研究热点.文中采用分子模拟技术进行研究,首先构建Myceliophthora thermophila(Mth)漆酶的3D模型,然后用9种木质素模型物在Mth漆酶T_1Cu口袋区做分子对接.结果表明,Mth漆酶中4个Cu离子与高度保守的4个氨基酸片段结合,Mth漆酶与Melanocarpus albomyces漆酶亲缘关系最近(Identity值>74%),以之为模板可得到高质量的3D模型,Ramachandran Plot分析证明模型中所有氨基酸构象都是合理的.在Mth漆酶T_1Cu活性口袋区,木质素单体与Ala192、Lys188和Trp507氢键结合,脂肪链端羧基化会影响Trp507形成氢键,若酚羟基邻位被双甲氧基取代,则会降低单体的结合能.木质素模型物聚合度越高,结合能越低,二者线性相关.由于空间位阻效应,四聚体不能进入活性口袋,需要介体才能被Mth漆酶催化氧化.

中国毁丝霉属嗜热型真菌两新记录种

对在山东、陕西及云南采集的标本进行了研究 ,鉴定出毁丝霉属 (MyceliophthoraCost)中的 2个嗜热型真菌新记录种 ,即弗格斯毁丝霉 [M .fergusii(vanKlopotek)vanOorschot]和嗜热毁丝霉 [M .thermophila (Apinis)vanOorschot],并对其进行了描述和讨论。凭证标本保存在山东农业大学植物病理学标本室 (HSAUP)。

干扰MHR1对嗜热毁丝霉纤维素酶活性的影响

利用RNA-Seq技术,筛选到潜在的负调控因子MHR1(fungal_TF_MHR1).为研究MHR1与纤维素酶基因表达之间的关联,设计基因mhr1的RNA干扰序列,并使用丙酮酸脱羧酶强启动子pdc成功构建mhr1基因的RNA干扰表达载体,经原生质体转化,获得一株干扰效率较高的阳性转化子MtR5.通过RT-q PCR、酶活测定和胞外蛋白浓度测定等分析发现,在诱导和非诱导培养条件下,转化子MtR5的胞外蛋白浓度、纤维素酶活性以及主要纤维素酶基因的表达量均高于野生型的.干扰转录因子MHR1可增加纤维素酶基因的表达量,研究表明,MHR1是一种与纤维素酶基因表达调控相关的转录因子.

同源过表达mhr2基因可提高嗜热毁丝霉纤维素酶活性

为寻找新型的与纤维素酶相关转录调控因子,以嗜热毁丝霉(Myceliophthora thermophila ATCC42464)为研究材料,通过克隆嗜热毁丝霉mhr2基因序列,构建重组过表达载体,转化并筛选到转化子Mt O24中mhr2基因表达量比野生型菌株高204倍。蛋白浓度及酶活测定的结果显示,诱导培养72 h,转化子胞外蛋白浓度和滤纸酶活分别是野生菌的1.58和1.30倍;非诱导培养144 h,转化子胞外蛋白浓度和滤纸酶活分别是野生菌的1.87和1.49倍。实时荧光定量PCR的结果表明,转化子中主要纤维素酶基因egl1、egl3和cbh1、cbh2的表达量均有显著提高。研究初步证实了mhr2基因具有调控纤维素酶基因表达的功能。

嗜热毁丝霉高通量培养技术及其应用

【背景】丝状真菌是一类重要的工业发酵生产宿主菌,如何进行高通量纯菌培养和高效检测筛选性能优异的菌株是工业丝状真菌研究的重要方向。【目的】研究建立丝状真菌的高通量培养技术并测试应用效果。【方法】通过对丝状真菌培养过程中的制种、接种、培养和检测研究,建立基于孔板的高通量培养技术,并以嗜热毁丝霉为例对该技术进行验证。【结果】与传统的平板制种和摇瓶接种培养方式相比,高通量孔板的培养方式将制种通量提高24倍,单位面积产孢子能力提高350%,液体培养转接效率提高10−40倍,并建立96孔板测定乙醇含量的高通量检测技术。【结论】将丝状真菌的培养和检测通量提高1−2个数量级,为快速检测丝状真菌改造过程产生的大量性状不同菌株并获得目标菌株奠定基础,为丝状真菌高通量筛选研究提供应用指导价值。