德国Böhm J团队(Frontiers in microbiology, 2023)通过构建携带pirC基因突变的产乙醇蓝藻菌株,利用MC1000多通道藻类培养监测系统模拟不同光照条件及低氧低氮环境,探究了不同氮、碳水平下pirC突变对乙醇产量的影响,并分析了该突变对蓝藻碳分配(如糖原储存、糖酵解途径)及整体初级代谢的调控作用。实验结果显示:在氮限制条件下,2-酮戊二酸的积累促使pirC从与PII蛋白的结合态中释放,进而抑制磷酸甘油酸变位酶;而pirC的缺失可解除这一抑制效应,增加丙酮酸供应,最终提升乙醇产量;在正常氮条件下,糖原储存是碳分配的主要方向,从而削弱了pirC突变的作用。该研究证实,pirC介导的碳通量调控是蓝藻乙醇生产的关键靶点,为构建高效产乙醇蓝藻“绿色细胞工厂”提供了理论依据与技术参考。
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参考文献:Böhm J, Kauss K, Michl K, et al. Impact of the carbon flux regulator protein pirC on ethanol production in engineered cyanobacteria[J]. Frontiers in microbiology, 2023, 14: 1238737.