后基因组时代的丝状真菌基因组学与代谢工程.pdfVIP

HEREDITAS (Beijing) 2011 10 , 33(10): 1067―1078 ISSN 0253-9772 综 述 DOI: 10.3724/SP.J.1005.2011.01067 后基因组时代的丝状真菌基因组学与代谢工程 1, 2 1, 2 1, 2 1, 2 陈献忠 , 沈微 , 樊游 , 王正祥 1. , 214122; 2. , 214122 丝状真菌不仅是传统发酵工业中抗生素、酶制剂和有机酸的主要生产者, 而且也是代谢工程育种中异源 蛋白表达的重要细胞工厂。丝状真菌的遗传修饰和代谢工程研究是现代工业生物技术领域最具活力的研究方向 之一。特别是与细菌和酵母相比, 丝状真菌在细胞生长、营养需求、环境适应性、翻译后修饰、蛋白分泌能力 和生物安全性等方面具有显著的优势。文章综述了丝状真菌作为异源蛋白表达系统在基因组学技术研究和代谢 工程研究方面的必威体育精装版进展。作者在分析丝状真菌基因组结构、特点的基础上, 阐述了比较基因组学、蛋白质组 学、转录组学和代谢组学等对丝状真菌的代谢途径重构、新型蛋白挖掘和代谢工程育种中的作用和意义。另一 方面, 作者分析了丝状真菌在表达外源蛋白时遇到的瓶颈问题, 总结了丝状真菌代谢工程育种中的常用策略 包括异源基因的融合表达、反义核酸技术、蛋白分泌途径改造、密码子优化和蛋白酶缺陷宿主的选育等技术和 手段。最后, 对该领域的发展趋势进行了展望。 丝状真菌; 基因组学; 代谢工程; 异源蛋白; 细胞工厂 Genomics and metabolic engineering of filamentous fungi in the post- genomics era CHEN Xian-Zhong1,2, SHEN Wei1,2, FAN You1,2, WANG Zheng-Xiang1,2 1. Key Lab of Industrial Biotechnology, Education Ministry, Jiangnan University , Wuxi 214122, China; 2. Research Center of Bioresource and Bioenergy, School of Biotechnology, Jiangnan University , Wuxi 214122, China Abstract: Filamentous fungi are used in a variety of industrial processes including the production of primary metabo- lites (e.g., organic acid, vitamins, and extracellular enzymes) and secondary metabolites (e.g., antibiotics, alkaloids, and gibberellins). Moreover, filamentous fungi have become preferred cell factories for production of foreign (heterologous) proteins in biotechnology in recent years. Compared to bacterial and yeast hosts, filamentous fungi showed predominant features such as the ability of growing on rather simple and inexpensive substrates, producing and secreting exceptionally large amounts of proteins, post-translational modifications, and GRAS (gene