中国科学技术大学专利：工程改造出一株耐热性酵母，可共利用葡萄糖和木糖生产丙酮酸
丙酮酸的合成方法主要包括化学合成法、酶转化法和发酵法。化学合成法通过在液相或气相中将乳酸酯(或酒石酸)氧化为丙酮酸酯，然后水解成丙酮酸，是目前丙酮酸生产的主要方法，已实现了工业化生产。但是化学合成法存在污染严重、成本高等比较明显的缺点。
酶法合成丙酮酸由于具有反应混合物组成简单、高底物转化率、产品纯度高、后续分离提取费用低廉和操作简单等优点而成为生物技术法生产丙酮酸研究中的另一个热点。可用于酶法生产丙酮酸的底物有乳酸、酒石酸、富马酸、丙二醇等。酶法虽然具有较高的转化率，但底物成本比较高、来源较窄，限制了其进一步推广应用。
发酵法是生物技术法生产丙酮酸中开展得最早的、也是研究得最多最深入的生产方法。但发酵法生产丙酮酸的问题是转化率比较低，这是因为丙酮酸作为糖酵解途径的最终产物，处于代谢途径中的关键代谢支点，在细胞中很容易代谢为其它产物，难以积累。只有切断或弱化丙酮酸的进一步代谢，才能达到使其在细胞中积累并分泌到胞外的目的。
本发明通过基因工程的方法，首先以耐热酵母YZJ057为基础，敲除其丙酮酸脱羧酶基因，构建了能利用葡萄糖生产丙酮酸的菌株，并通过过表达KmMTH1-ΔT基因，敲除KmGPD1基因以及过表达KmGLN1基因增加重组菌株生产丙酮酸的产量和速率。然后，重组表达了酵母的木糖代谢通路，使酵母具备利用木糖生产丙酮酸的能力。最后，通过表达木糖特异性的转运蛋白ScGAL2-N376F，构建了在较高温度(42℃)下能够同时共利用和发酵葡萄糖和木糖的高效生产乙醇和木糖醇的耐热酵母K.marxianus菌株YZB058，可以同时共利用葡萄糖和木糖在较高温度(42℃)下，生产丙酮酸。在42℃条件下，YZB058能够同时共利用40.97g/l葡萄糖和20.37g/l木糖在36h生产29.21g/l丙酮酸，其生产速率为0.81g/l/h，总得率为0.48g/g。
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