Ученые выяснили механизм регуляции ферментов у грибов для производства биотоплива

Исследователи из Университета Осаки раскрыли регуляторные механизмы производства ферментов у нитчатых грибов, которые позволяют эффективно разлагать растительную биомассу — альтернативный источник энергии нефти.

Результаты опубликованы в журнале Applied Microbiology and Biotechnology 10 января 2023 года.

Нитчатые грибы (плесени) — это микроорганизмы, которые давно используются для ферментации саке, соевого соуса, сыра и других продуктов. Эта ферментация — пример промышленного использования их способности секретировать различные ферменты в больших количествах.

Растительная биомасса сейчас рассматривается как альтернатива нефти. Поскольку жесткие клеточные стенки растений состоят из различных ароматических соединений и полисахаридов, для их разложения требуется множество ферментов с разными свойствами. Поэтому ведутся исследования по использованию нитчатых грибов как важного источника ферментов для деградации биомассы.

Исследовательская группа под руководством доцента Сюдзи Тани из Высшей школы сельского хозяйства Университета Осаки проанализировала механизмы регуляции производства углевод-гидролизующих ферментов у нитчатых грибов Aspergillus aculeatus, которые производят ферменты с отличной способностью разлагать растительную биомассу.

Уридиндифосфат (UDP)-глюкозо-4-эпимераза (Uge5) хорошо известна как фермент, участвующий в метаболизме галактозы. Однако команда обнаружила, что Uge5 также регулирует экспрессию генов деградирующих ферментов у A. aculeatus. Это первое сообщение о роли Uge5 в селективной экспрессии генов в ответ на разные типы индуцирующих сахаров у нитчатых грибов.

Эти результаты решают текущую технологическую проблему создания комплексного метода высокопроизводительного производства различных ферментов у нитчатых грибов.

Профессор Тани пояснил: «Мы создали и проанализировали библиотеку, содержащую примерно 9 000 штаммов Aspergillus aculeatus с нарушенными генами, и идентифицировали Uge5 как новый регуляторный фактор, контролирующий производство углевод-гидролизующих ферментов. Открытие этой новой функции стало для нас неожиданностью. Мы планируем продолжить исследования, чтобы объяснить явления, которые невозможно понять с помощью существующих знаний».