通过在低细胞浓度下启动甲醇诱导、优化碳/能量代谢模式促进毕赤酵母表达Monellin

重组毕赤酵母生产表达外源蛋白的过程中，一般在细胞达到高密度后开始启动甲醇诱导。也有报道指出，在较低细胞浓度下，启动甲醇诱导可以有效地控制整个发酵过程的溶解氧浓度，缓解毒副产物的积累，促进目标蛋白的表达。但是，该操作策略下，甲醇/能量调控机制不明，相关研究报道很少。文中以生产表达monellin (甜味蛋白) 的重组毕赤酵母为模式菌株，通过在线分析计量甲醇消耗速率、CO2释放速率和O2摄取速率，探讨了不同细胞浓度下启动甲醇诱导和外源蛋白表达体系的甲醇/能量代谢模式。结果表明，在较低细胞浓度 (50 g DCW/L) 启动诱导并将温度控制在30 ℃，走向合成monellin前体物质途径的碳流最大 (65%)，且能与用于ATP再生的碳流形成最佳匹配；monellin的比合成速率与细胞比生长速率完全耦联，且耦联系数最大，比生长速率也较高；理论NADH (能量) 利用效率h最高，h在甲醇诱导的绝大部分时段 (89%) 处于高水平 (≥0.8)，可以为monellin合成提供足够的能量。因此，该操作条件下，monellin浓度达到2.62 g/L的最高水平，是高细胞密度 (100 g DCW/L) 启动诱导策略下monellin浓度的2.5?4.9倍