黑曲霉（Aspergillus niger）中三种具有广糖特异性的甘油转运蛋白的特性研究

《Applied Microbiology and Biotechnology》：Characterization of three glycerol transporters with broad sugar specificities from Aspergillus niger

　　

摘要

黑曲霉是一种多功能的生物技术工具菌，其广泛的生活习性使其能够利用多种糖类化合物，包括己糖、戊糖和多元醇。然而，大多数预测存在的黑曲霉糖转运蛋白尚未被鉴定。在本研究中，我们鉴定了三种甘油转运蛋白——GlpA、GlpB和GlpC。我们生成了单拷贝和双拷贝缺失的glp基因株以进行生理学分析，其中ΔglpA基因株表现出明显的表型特征，其甘油消耗量显著减少，表明GlpA对于甘油的吸收至关重要。此外，在ΔglpAΔglpB突变体中，甘油吸收及生长能力均被完全抑制；而ΔglpAΔglpC突变体在固体培养基上无法生长，但在液体培养中仍能消耗甘油。这表明GlpB在甘油吸收过程中起辅助作用，而GlpC则对其起间接影响。此外，在一种糖吸收能力低下的酿酒酵母菌株中异源表达黑曲霉的glp基因后发现，这三种转运蛋白不仅能转运甘油，还能转运D-甘露醇、D-山梨醇和D-木糖醇。此外，GlpC还能转运己糖D-果糖、D-葡萄糖和D-甘露糖。这些结果展示了黑曲霉 Glp转运蛋白的广泛特异性，强调了全面研究丝状真菌糖转运蛋白的生理和功能特性的必要性。我们的发现推进了对黑曲霉多元醇和糖吸收机制的认识，并为通过基因工程改造菌株以实现甘油的生物技术创新提供了候选转运蛋白。

关键点

• 在本研究条件下，GlpA是黑曲霉中主要的甘油转运蛋白

• ΔglpAΔglpB和ΔglpAΔglpC双基因缺失会导致黑曲霉的甘油吸收能力丧失

• GlpA、GlpB和GlpC具有广泛的多元醇转运能力，其中GlpC还能转运己糖