能还原乙酸提高乙醇得率的耐渗酿酒酵母

甘油，其形成有助于酿酒酵母中的细胞氧化还原平衡和渗透调节，是酵母基生物乙醇生产的重要副产物。用乙酸还原途径取代甘油途径可提高乙醇的得率，并有助于解毒。然而，甘油非生产菌株的渗透敏感性限制了其在高渗透压工业过程中的适用。本研究探讨了通过乙酸还原菌株减少甘油产生的工程策略，同时保持渗透性。

酿酒酵母中有两种NAD
+依赖性甘油-3-磷酸脱氢酶（G3PDH），GPD2编码其中的一种。其在乙酸还原的菌株中的缺失，但是在高渗透压浓度下几乎不影响甘油产生。通过古细菌NADP+诱导酶替代天然G3PDHs，结合ALD6的缺失，产生一种乙酸还原菌株，其表型类似于低渗透压浓度培养物中甘油阴性gpd1Δgpd2Δ菌株的表型。
该菌株在高渗透压（1mol
L-1葡萄糖）下厌氧生长，同时消耗乙酸并且几乎不产生细胞外甘油。其高渗透压培养物中的乙醇产量比表达天然甘油途径的乙酸还原菌株高出13％。

GPD2的缺失提供了一种有吸引力的策略，用于提高乙酸还原的酿酒酵母菌株在低渗透压，而不是高渗透压浓度培养基中的产量。 通过异源NADP + -
促进酶替代天然酵母G3PDHs，结合ALD6的缺失，实际上消除了高渗透压培养物中的甘油产生，同时能够有效地将乙酸还原成乙醇。在进一步优化生长动力学后，用于解脱甘油形成在氧化还原稳态和耐渗透性中的作用的策略可以适用于改善高重力含乙酸过程中工业菌株的性能。

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