一种外源表达甲酸脱氢酶的酵母工程菌的构建和发酵产酶实验开题报告

1. 研究目的与意义

代谢工程是一种分析并利用代谢过程的方法，通过优化或改变生物细胞中的代谢网络和表达调控网络，达到提高代谢产物的产量或合成新的化合物的目的.生物氧化还原是生物催化中非常重要的一类反应，NADH作为还原当量起着关键的作用，NADH的再生关系到生物氧化还原过程能否进行.甲酸脱氢酶在辅酶NADH再生方面的应用可以作为一种平台技术，有望实现更多生物氧化还原过程的工业化。

2. 国内外研究现状分析

（1）甲酸脱氢酶用于辅酶nadh再生的研究

（2）大肠杆菌甲酸脱氢酶脱钼前体及其复钼的研究

（3）假丝酵母中甲酸脱氢酶基因的克隆与表达

3. 研究的基本内容与计划

（1）使用引物设计软件设计引物并应用pcr方法获得甲酸脱氢酶基因；

（2）应用常规重组质粒构建方法构建出重组质粒ppiczαa-fdh；

（3）将重组质粒ppiczαa-fdh用sali线性化后，电击转化入宿主菌毕赤酵母中，即构成能够外源表达甲酸脱氢酶的重组毕赤酵母重组工程菌；

4. 研究创新点

1)甲酸脱氢酶（Formatedehydrogenase，FDH,EC1.2.1.2）广泛存在于植物、能利用甲醇的酵母和细菌等中,可以在催化甲酸转化为二氧化碳的同时将NAD＋还原为NADH。由于原料甲酸价格低廉、反应不可逆以及唯一副产物CO2不会残留在体系中等优点，使得甲酸/甲酸脱氢酶体系成为最成功的再生系统，目前已应用于手性化合物的工业生产。

(2)应用基因工程手段实现FDH的高效表达，提高FDH的生产效率，降低生产成本，促进工业化进程，实现FDH的广泛应用。