酵母菌功能基因和活性产物合成调控机理的研究

大量的陆地酵母菌资源和它们的功能基因已经得到了广泛的研究，获得了许多重要进展。然而，对有关海洋酵母物种资源和它们的基因研究却非常少。海洋环境具有许多重要特征，如高盐、低温、寡营养等，因此在这些环境中生长的酵母菌和它们的基因具有许多独特的特征。

克隆表达这些具有特殊功能的基因具有重要理论和生产意义，尤其可以用于改造陆地许多有重要应用价值的酵母菌。许多放线菌、细菌、古菌和丝状真菌可以产生各种活性产物。那么，酵母菌，特别是海洋酵母菌，是否像其他微生物那样也可以产生各种活性产物呢？这些活性产物在酵母细胞中是如何合成和调控的？有关合成调控基因是什么？

在国家自然科学基金项目、科技部项目、863项目和山东省自然科学重点基金项目支持下，课题组广泛开展了酵母菌活性产物和功能基因的研究：

1. 从不同海洋环境中分离鉴定了1097株酵母菌，建立海洋酵母菌菌种库（http://www.mccc.org.cn），其中编号2E开头的均来自本实验室。

2. 从中发现了高产淀粉酶、蛋白酶、脂酶、植酸酶、菊粉酶、纤维素酶、-1，3葡聚糖酶、乳糖酶、嗜杀因子、铁载体、核黄素、海藻糖和胞外多糖的酵母菌。

3. 分离纯化了淀粉酶、蛋白酶、脂酶、植酸酶、菊粉酶、纤维素酶、-1，3葡聚糖酶、嗜杀因子、铁载体、核黄素、海藻糖、胞外多糖；提出了酵母菌胞外普鲁蓝多糖的合成途径和关键酶。

4. 克隆了编码淀粉酶、蛋白酶、脂酶、植酸酶、菊粉酶、纤维素酶、-1，3葡聚糖酶、嗜杀因子、铁载体、核黄素、海藻糖和胞外多糖的基因。

5. 构建了在陆地和海洋Yarrowia lipolytica中胞内外表达和表面展示质粒。

6. 在不同酵母菌中表达了外切菊粉酶、内切菊粉酶、褐藻胶裂解酶、卡拉胶酶、-1，3葡聚糖酶基因。

7. 通过代谢工程的方法利用这些基因，特别是菊粉酶基因改造了高产酒精酵母菌、高产油脂、高产柠檬酸、高产单细胞蛋白的酵母菌。获得的重组酵母菌在生物能源、食品和化学工业中具有重要的潜在应用价值。

8. 在不同酵母菌中敲除了与淀粉酶、蛋白酶、脂酶、菊粉酶、-1，3葡聚糖酶、乳糖酶、铁载体、胞外多糖、生物油脂、柠檬酸合成调控作用有关的基因，研究了敲除菌株的生理特征和产物产量的特征。同样，这些基因敲除菌株在生产酶制剂、活性物质、能源工业和化学工业中具有重要的潜在应用价值。

通过这些研究，课题组最近5年共发表了近93篇SCI收录的论文，其中85篇论文被引用的次数达到827次，他引达到410次，单篇被引用最多次数达到38次，他引29次。国外有关专家在45篇综述文章和专著中对课题组的研究工作进行了评论，这些综述文章中影响因子在10以上的有4篇。

大量的陆地酵母菌资源和它们的功能基因已经得到了广泛的研究，获得了许多重要进展.但是对有关海洋酵母物种资源和它们的基因研究得非常少，海洋具有需要许多重要的特征如高盐、低温、寡营养等，所以在这些环境中生长的酵母菌和它们的基因具有许多独特的特征，克隆表达这些具有特殊功能的基因具有重要理论和生产意义，尤其可以用于改造陆地许多有重要应用价值的酵母菌.许多放线菌、细菌、古菌和丝状真菌可以产生各种活性产物.那么酵母菌特别是海洋酵母菌是否像其他微生物那样也可以产生各种活性产物呢?这些活性产物在酵母细胞中是如何合成和调控的?有关合成调控基因是什么?在国家自然科学基金项目、科技部项目、863项目和山东省自然科学重点基金项目支持下课题组广泛开展了酵母菌活性产物和功能基因的研究:1.从不同海洋环境中分离鉴定了1097株酵母菌，建立海洋酵母菌菌种库(http//www.mccc.org.cn)，其中编号2E开头的均来自本实验室;2.从中发现了高产淀粉酶、蛋白酶、脂酶、植酸酶、菊粉酶、纤维素酶、-1，3葡聚糖酶、乳糖酶、嗜杀因子、铁载体、核黄素、海藻糖和胞外多糖的酵母菌;3.分离纯化了淀粉酶、蛋白酶、脂酶、植酸酶、菊粉酶、纤维素酶、-1，3葡聚糖酶、嗜杀因子、铁载体、核黄素、海藻糖、胞外多糖;提出了酵母菌胞外普鲁蓝多糖的合成途径和关键酶;4.克隆了编码淀粉酶、蛋白酶、脂酶、植酸酶、菊粉酶、纤维素酶、-1，3葡聚糖酶、嗜杀因子、铁载体、核黄素、海藻糖和胞外多糖的基因;5.构建了在陆地和海洋Yarrowia lipolytica中胞内外表达和表面展示质粒;6.在不同酵母菌中表达了外切菊粉酶、内切菊粉酶、褐藻胶裂解酶、卡拉胶酶、-1，3葡聚糖酶基因;7.通过代谢工程的方法利用这些基因，特别是菊粉酶基因改造了高产酒精酵母菌、高产油脂、高产柠檬酸、高产单细胞蛋白的酵母菌，获得的重组酵母菌在生物能源、食品和化学工业中具有重要的潜在应用价值;8.在不同酵母菌中敲除了与淀粉酶、蛋白酶、脂酶、菊粉酶、-1，3葡聚糖酶、乳糖酶、铁载体、胞外多糖、生物油脂、柠檬酸合成调控作用有关的基因，研究了敲除菌株的生理特征和产物产量的特征，同样这些基因敲除菌株在生产酶制剂、活性物质、能源工业和化学工业中具有重要的潜在应用价值.通过这些研究课题组最近5年共发表了近93篇SCI收录的论文，其中85篇论文被引用的次数达到827次，他引达到410次，单篇被引用最多次数达到38次，他引29次.国外有关专家在45篇综述文章和专著中对课题组的研究工作进行了评论，这些综述文章中影响因子在10以上的有4篇.