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蛋白酶A敲除对工业啤酒酵母糖酵解关键酶的影响

刘晓杰;傅明亮;刘婧;章海锋;陈启和

  啤酒酵母蛋白酶A(proteinase A,ProA)是酵母体内一种重要的天冬氨酸蛋白酶,它参与液泡中多种酶的修饰和成熟过程,在氮源不足时与酵母芽孢的形成有重要关系。通过对蛋白酶A完全敲除菌株SC3、蛋白酶A部分敲除菌株SC2和工业对照菌株SC1生长情况进行比较,研究发现经基因工程工程改造的SC3、SC2生长性能明显弱于工业对照菌株。为了探寻蛋白酶A对啤酒酵母生长性能的影响机制,选取了糖酵解过程中的三个关键酶(己糖激酶,Hexokinase,HK;磷酸果糖激酶,Phosphofructokinase,Pfk;丙酮酸激酶,Pyruvate kinase,PYKi)作为研究对象,来比较3株菌在正常的发酵条件下及添加了氧化磷酸化抑制剂——鱼藤酮后三种关键酶酶活性的差异。试验结果发现SC3和SC2三种关键酶酶活均明显低于工业对照菌株。鱼藤酮通过抑制NADH脱氢酶作用使得胞内ATP水平降低,进而间接影响三个关键酶的酶活力,调控胞内的糖酵解通量。而在本研究中发现鱼藤酮对三个关键酶的酶活力的影响呈现一定的量效关系,且SC3和SC2三个关键酶酶活力受鱼藤酮的影响程度均低于SC1,在添加鱼藤酮的条件下并未提高SC3和SC2两株菌的丙酮酸激酶酶活。因此猜测,酵母液泡中的ProA可能通过一个未知的途径间接或直接控制三个糖酵解关键酶的表达,进而影响酵母细胞的生长代谢。……