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工业中重组蛋白酶生产至关重要，其受发酵培养基影响显著。研究人员以酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）为宿主，对比 YPD 与 YTD 培养基，发现蛋白胨替换使细胞密度增 35.22%，但蛋白酶未活化，还影响转录谱。为优化生产提供依据。
在工业领域，蛋白酶因其能催化蛋白质和多肽中肽键水解的特性，在皮革制造、医疗诊断、洗涤剂、食品加工等多个行业发挥着关键作用，占据酶市场约 60% 的份额和全球酶销售额的 40%，其中约三分之二来自微生物生产。然而，微生物蛋白酶的生产受发酵条件影响显著，尤其是培养基中的碳氮源。氮源作为氨基酸合成及蛋白质生产的关键成分，对微生物蛋白酶合成至关重要。 peptone（蛋白胨）作为常见氮源，其来源差异对微生物蛋白酶发酵的影响尚缺乏深入研究。在此背景下，开展蛋白胨来源对酵母重组蛋白酶生产及细胞响应的研究具有重要的现实意义。
为探究这一问题，国内研究人员以酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）为表达宿主，开展了相关研究。研究成果发表在《Enzyme and Microbial Technology》。
研究人员主要采用了以下关键技术方法：运用 Western blot 分析蛋白酶合成与活化状态，通过 RNA 测序检测基因转录谱变化，还进行了基因缺失实验（如敲除 FET3 及 FTR1 基因）以验证 broth color（发酵液颜色）变化机制。
蛋白胨成分差异分析
细菌蛋白胨通过动物蛋白经胰蛋白酶和木瓜蛋白酶酶解制得，胰蛋白胨由酪蛋白经胰蛋白酶消化获得。尽管胰蛋白胨总氮含量低于细菌蛋白胨，但其氨基氮含量是细菌蛋白胨的 1.28 倍。
细胞生长与酶活表现
将 YPD 培养基中的细菌蛋白胨替换为胰蛋白胨得到 YTD 培养基后，产蛋白酶菌株 B_lasB2 的细胞密度增加 35.22%，但蛋白酶活性未检测到。Western blot 证实蛋白酶已合成但呈无活性形式。
发酵液颜色变化与基因验证
蛋白胨替换使发酵液颜色从淡黄色变为棕黄色，敲除 FET3（蘑菇酪氨酸酶同源基因）及其复合物 FTR1 基因后，颜色恢复，表明该颜色变化与这两个基因相关。
转录谱差异
RNA 测序显示，YTD 培养基中，内质网腔中参与蛋白质折叠的基因显著上调；YPD 培养基中，线粒体翻译相关基因显著下调，揭示了蛋白胨来源影响酵母的转录景观。
研究表明，蛋白胨切换不仅影响酵母的细胞生长和酶活性，还会诱导其转录谱发生显著变化。胰蛋白胨因氨基氮和金属离子含量较高、蛋白水解产物分子量较低，虽促进细胞生长，但可能影响蛋白酶的活化过程。转录水平的变化显示，酵母在不同蛋白胨条件下会进行代谢调整，以适应氮源差异。该研究深入揭示了蛋白胨来源、蛋白酶生产及活性之间的复杂关系，为优化微生物蛋白酶发酵工艺提供了理论依据，有助于推动工业蛋白酶生产的效率提升和成本控制，对相关产业的发展具有重要的指导意义。
