1. 研究目的与意义
研究的目的：
通过在黑曲霉木聚糖酶基因工程菌中共表达透明颤菌血红蛋白基因（vgb）以改善高密度发酵过程中酵母菌的呼吸情况及自身的生长状况，以期提高重组菌产酶能力
研究意义：
2. 国内外研究现状分析
内切β-1,4-木聚糖酶(1,4-β-D-木聚糖水解酶，EC3.2.1.8 )是一种专一性水解两个D－木糖之间的β-1,4糖苷键的水解酶，它在不同位点上优先作用于木聚糖和长链木寡糖，从β-1,4-木聚糖主链的内部切割木糖主链，水解产物主要为木二糖与木二糖以上的寡聚木糖，因此它可以被用于半纤维素的降解，为进一步的利用提供帮助，此外，木聚糖酶能大幅度提高木质纤维素物质的利用效率，在饲料工业、食品工业和造纸工业中具有巨大的应用前景。但表达量低制约了其在各领域中的应用。
透明颤菌血红蛋白(Vitreoscilla hemoglobin,VHb)是一种类似于人血红蛋白的胞内可溶物质,它能够从分子水平上提高VHb工程菌对氧气的利用能力,从而提高生物量积累,提高重组蛋白产量并且提高氧气的利用率,基于此种特性,到目前为止,VHb已经在不同的宿舍菌内共表达实现了α-淀粉酶、青霉素酰化酶及PHB等多种生化产品发酵生产成功应用。其中,巴斯德毕赤酵母(Pichia pastoris)表达系统是目前最优秀、应用最广泛的外源基因表达系统之一。它不但克服了大肠杆菌表达系统不能表达结构复杂的蛋白质、表达的蛋白多形成不溶性包涵体、背景蛋白多、表达量一般不是很高等缺陷;弥补了哺乳类细胞、昆虫细胞表达系统操作复杂,表达水平低,产业化生产造价昂贵的不足,还具有其他酵母表达系统无法比拟的优越之处,但是酵母为高耗氧微生物,在高密度发酵过程中常常会出现供氧不足而限制了细胞密度的情况。本实验拟通过在毕赤酵母中共表达VHb蛋白来改善基因工程菌对氧气的利用效率来提高酶蛋白的分泌量从而提高活力。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:
⑴ 透明颤菌血红蛋白基因vgb的合成与异源表达并确定其含量的测定方法。
⑵ 实现vhb蛋白在木聚糖酶基因基因工程菌xynb-gs115中表达.
4. 研究创新点
首次将透明颤菌血红蛋白基因与黑曲霉木聚糖酶基因在毕赤酵母中共表达，通过改善高密度发酵过程中酵母菌体对溶氧量的需求以促进菌体自身呼吸作用并改善菌体生长状态保证能量的供应，以期达到提高酶蛋白产量的目的。
