胞质高锰促酵母厌氧木糖代谢

近期，荷兰代尔夫特大学研究者在Scientific Reports研究：Mutations in PMR1 stimulate xylose isomerase activity and anaerobic growth on xylose of engineered Saccharomyces cerevisiae by influencing manganese homeostasis发现酿酒酵母Ca2+/Mn2+ATP酶编码基因PMR1突变失活可以导致胞内浓度高锰离子，进而提高木糖异构酶活性，增强工程菌株的厌氧木糖代谢。

在酿酒酵母中表达组合过表达木糖激酶，戊糖磷酸途径酶和异源木糖异构酶（XI）可实现在有氧条件利用木糖的快速生长。然而，工程菌株在无氧条件下需要12天适应进化才能很好的利用木糖生长。他们发现两株厌氧进化菌中编码高尔基体Ca2+/Mn2+ATP酶的PMR1基因分别携带非同义突变Pmr1G249V和无义突变Pmr1W387*。在未进化菌株中敲除PMR1可直接实现无氧条件下木糖的快速利用。随后发现PMR1基因敲除菌的胞内Mn2+浓度提高了12-19倍，体外无辅基酶活性测定显示木糖异构酶与Mn2+的酶动力学性质优于Ca2+，Mg2+等其他二价金属离子。

该研究表明金属稳态的改造是优化金属依赖酶的代谢途径的方法，也充实了以往对酵母木糖异构酶改造的认识。

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