转录因子CREA敲除对黑曲霉形态和分泌β-葡萄糖苷酶的影响

　　

摘要：

目的 在黑曲霉中敲除转录因子CREA，探究其对菌丝发育和β-葡萄糖苷酶（β-glucosidase, BGL）表达的调控作用，为开发高产BGL的细胞工厂提供有效的调控改造靶点。 方法 以黑曲霉菌株An-1为研究对象，构建敲除creA基因的操作质粒和供体片段。经原生质体转化、抗性筛选和菌丝PCR验证，利用CRISPR-Cas9基因编辑技术，获得敲除菌株ΔcreA。通过平板培养和摇瓶发酵，分别考察转录因子CREA对菌体形态和产BGL的影响，并在不同浓度葡萄糖下，探究碳阻遏效应对BGL生物合成的影响。 结果 在黑曲霉菌株An-1中对creA基因进行了精准敲除，获得缺失突变菌株ΔcreA。与野生型菌株相比，ΔcreA菌株的菌落形态呈现车轮状褶皱，在七叶苷显色平板上表现出较强的β-葡萄糖苷酶分泌能力。以纤维二糖和p-硝基苯酚-α-D-吡喃葡萄糖苷为底物，ΔcreA菌株的BGL活性分别为野生型菌株的1.5倍和1.8倍。荧光定量PCR显示，creA的敲除使bglA基因的表达量提升了8.4倍。在添加不同浓度葡萄糖的发酵过程中，ΔcreA菌株的酶活水平始终高于野生型，表现出脱碳阻遏效应。 结论 CREA转录因子调控黑曲霉的菌丝发育和BGL表达，其敲除减轻了碳阻遏效应，提高了黑曲霉产BGL的能力，为调控改造黑曲霉以优化BGL的生产性能提供了理论支持。