Офіційний веб сайт

Метаболічна інженерія дріжджів з метою конструювання ефективних продуцентів біологічно активних сполук та біопалива

м29

Представлено Державною установою «Інститут харчової біотехнології та геноміки Національної академії наук України»

Автор:  Яцишин В.Ю., к.б.н., Куриленко О.О., Лизак О.О., Семків М.В.

Представлено застосування відомих та розробку нових оригінальних підходів метаболічної інженерії для конструювання дріжджових продуцентів біологічно активних сполук ‒ рибофлавіну (РФ), флавінових нуклеотидів (ФМН і ФАД), глутатіону, гліцерину та біопалива (етанолу). Шляхом збільшення копійності гена позитивного регулятора біосинтезу РФ SEF1, а також надекспресії генів, що кодують ключові ферменти шляху біосинтезу цього вітаміну – RIB1 та RIB7 у дріжджів, отримано стабільні штами-надпродуценти вітаміну В2. Сконструйовано штам метилотрофних дріжджів з посиленою експресією генів GSH2, що кодує γ-глутамілцистеїнілсинтетазу, та MET4, що кодує транскрипційний активатор генів біосинтезу цистеїну, який характеризується підвищеною продуктивністю синтезу глутатіону. З метою підвищення синтезу гліцерину отримано штам зі зниженою активністю тріозофосфатізомерази, підвищеними активностями гліцеролфофатдегідрогенази та гліцеролфосфатфосфатази, а також експресією модифікованої форми мембранного транспортера Fps1. Такий штам продукував у 8 разів більше гліцерину, ніж штам дикого типу. Для підвищення синтезу етанолу у дріжджів сконструйовано штами зі зниженим внутрішньоклітинним рівнем АТФ. Зокрема, в результаті посилення еспресії неспецифічної лужної фосфатази, яка здатна розщеплювати АТФ, синтез етанолу зріс на 13%. Застосовуючи методи метаболічної інженерії та класичної селекції, отримано рекомбінантні штами, здатні синтезувати 0,3 г етанолу з 1 г ксилози при температурі 45 °С. Сконструйовано штам дріжджів з підвищеною в 1,3 раза продуктивністю алкогольної ферментації ксилози за рахунок посилення експресії модифікованої форми ксилозоредуктази. Параметри алкогольної ферментації гідролізатів лігноцелюлози (висівки та тирса) сконструйованим штамом також були покращені в 1,5 раза порівняно зі штамом дикого типу.

Кількість публікацій: 155, в т. ч. за темою роботи 22 статті (12 – у зарубіжних виданнях), 8 патентів (2 міжнародних) та 11 розділів у монографіях.