Pantothenic acid catabolism in Trichoderma reesei

Alexander Beinhauer, Bernhard Seiboth, Robert Bischof
2014
Der Enzym produzierende Pilz Trichoderma reesei ist ein idealer Kandidat für die Verzuckerung von pflanzlicher lignozellulosischer Biomasse zu löslichen Zuckern, die zu Bioethanol oder anderen Bioraffinerie Produkten umgewandelt werden können. Für die Produktion von Lignozellulose abbauenden Enzymen sind regulierbare Expressionssysteme notwendig, die weder das Pilzwachstum noch die Enzymproduktion beeinflussen. Pantothensäure ist ein dafür geeigneter Induktor, der die Expression von einigen in
more » ... inem Cluster angeordneten Genen in T. reesei auslöst. Die Gene dieses Clusters kodieren für eine Pantothenat Permease, einen Zn(II)2Cys6 Transkriptionsfaktor und vier Enzyme, die vermutlich in den Katabolismus von Pantothenat involviert sind. Die ersten beiden Enzyme des Stoffwechselweges, die Pantothenase (PAN1)und die Pantoat 4-Dehydrogenase (PAN2) wurden in Escherichia coli unter Verwendung des pET21a(+) Expressionssystems überexprimiert. Es wurden Enzymassays für diese beiden Enzyme entwickelt und die rekombinant produzierten Enzyme teilweise charakterisiert. Analysen der Gendeletionsstämme des Pantothensäurestoffwechsels zeigten, dass eine Deletion des pan1 Gens zu einem höheren und stabileren Transkriptionslevel der anderen induzierbaren Gene des Clusters führt, was mit einer höheren Konzentration von Pantothenat in diesen Stämmen einhergeht. Zusammengefasst erbringt diese Arbeit einen biochemischen Beweis dafür, dass die Gene des Clusters für Enzyme kodieren, die in den Pantothensäureabbau involviert sind und die Manipulation des Abbauweges dazu benutzt werden kann, um den Transkriptlevel in dem Pantothensäure induzierbaren Expressionssystem zu erhöhen.
doi:10.34726/hss.2014.23927 fatcat:zqmmfefm6nb6laxcxv37f2fszu