热带假丝酵母脂肪醛脱氢酶基因 CtAld1 和 CtAld2 的功能评价

目的热带假丝酵母是发酵法生产二元酸的重要工业菌株，具有较高的ω-氧化活性。脂肪醛脱氢酶在ω-氧化途径中起重要作用，催化脂肪醛生成脂肪酸，但其具体催化功能及对细胞生理影响还未被系统研究。本文通过删除脂肪醛脱氢酶基因 CtAld1 和 CtAld2 鉴定了其在ω-氧化途径中的功能。 方法通过基因组信息挖掘获得热带假丝酵母脂肪醛脱氢酶基因 CtAld1 和 CtAld2 序列，在此基础上，通过同源重组敲除 CtAld1 和 CtAld2 基因。考察突变株的生长和胞内脂肪醛脱氢酶活性变化，并评价 CtAld1 和 CtAld2 基因敲除对细胞二元酸合成能力的影响。 结果分别获得了热带假丝酵母突变株XZX-1（ ΔCtAld1/ΔCtAld1 ） 、 XZX-2（ ΔCtAld2/ΔCtAld2 ）和XZX-12（ ΔCtAld1/ΔCtAld1 ， ΔCtAld2/ΔCtAld2 ）。在以十二烷为唯一碳源的培养基中，敲除 CtAld2 基因显著抑制细胞的生长，胞内脂肪醛脱氢酶活性降低为出发菌株的30%；敲除 CtAld1 基因尽管会使细胞损失一部分醛脱氢酶活性，但能够一定程度地提升细胞在十二烷中的生长性能。敲除 CtAld1 或 CtAld2 会降低菌株二元酸产量，组合敲除 CtAld1 和 CtAld2 严重削弱菌株十二碳二元酸的合成能力。 结论 CtAld2 对热带假丝酵母细胞的生长和十二碳二元酸的合成具有重要作用，缺失 CtAld1 或 CtAld2 基因降低细胞的二元酸合成能力。 CtAld1 和 CtAld2 可作为热带假丝酵母ω-氧化途径代谢工程改造的潜在靶点。