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毕赤酵母表达系统被广泛应用于表达异源蛋白,其中最常用来驱动异源蛋白表达的是AOXl启动子。AOXl启动子受到葡萄糖的抑制和甲醇的高效诱导。本研究工作主要进行了毕赤酵母AOXl启动子葡萄糖脱阻遏突变株的筛选,并鉴定了突变株的突变基因PpHXS1,以及鉴定了AOXl启动子甲醇诱导相关基因PpMPPl和PpTRMl.本文首先利用在甲醇碳源中添加葡萄糖类似物2-脱氧葡萄糖的方法,筛选得到葡萄糖脱阻遏随机突变株BN8。利用绿色荧光蛋白(GFP)作为报告蛋白,BN8突变株在葡萄糖、果糖、甘露糖中均具有AOX1启动子活性,但是在甘油中仍然没有AOXl启动子活性。利用毕赤酵母基因组数据库,对BN8突变株基因组中的一些预测开放阅读框进行DNA测序分析,确定BN8中和酿酒酵母己糖感应体Snf3/Rgt2有很高相似性的一个基因(locustag="PASchrl-10300"; Gene ID:8197942)的编码区发生移码突变(第1144位T碱基丢失)。将该预测基因命名为PpHXS1。通过把PpHXS1基因回补到BN8突变株的实验,我们确认BN8的表型是由于PpHXS1突变引起的。通过分析PpHXS1基因敲除菌株,确认PpHXS1基因在AOXl启动子的葡萄糖抑制上起了重要作用。通过生物信息学分析,PpHXS1基因是一个具有十二跨膜结构的己糖感应体。它对己糖利用起着非常关键的作用,该基因的突变使菌株在葡萄糖中的生长明显受损,并且不能在添加呼吸链抑制剂抗霉素A的葡萄糖碳源中生长。同时我们发现PpHXS1基因突变对葡萄糖引起的过氧化物酶体自噬没有明显影响。通过在毕赤酵母数据库中进行BLAST比对,在毕赤酵母中找到汉逊酵母Mpplp和博伊丁假丝酵母Trmlp的同源蛋白编码基因PpMPP1 (locustag= "PASchr30836"; Gene ID:8200325)、PpTRMl (locustag= "PASchr40203"; Gene ID:8201109)。这两个基因编码的蛋白在氨基酸链的N端均具有转录因子所具有的典型的锌指结构。通过分析PpMPP1基因和PpTRM1基因的缺失株,确认PpMpp1、PpTrm1调节毕赤酵母AOXl启动子的甲醇诱导。PpMPP1或PpTRM1基因缺失后,菌株不能甲醇碳源中生长,,Aox酶的表达和AOXl启动子的活性都降至极低的水平。本课题获得的BN8突变株在葡萄糖碳源下AOX1启动子的活性可以达到野生型甲醇诱导下AOXl启动子活性的1/3。但要进一步提高表达量,仍然需要甲醇的诱导。我们鉴定的AOXl启动子的甲醇诱导调节因子PpMpp1和PpTrm1,对寻找人工激活甲醇诱导途径的方法以进一步提高BN8突变株葡萄糖诱导下AOX1启动子的活性,具有重要的理论指导意义。