面包酵母海藻糖代谢机制与耐冷冻机理的研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    31171730
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    C2003.食品微生物学
  • 结题年份:
    2015
  • 批准年份:
    2011
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

胞内海藻糖含量是面包酵母具备耐冷冻性的重要因素,而冷冻面团预发酵过程中,海藻糖酶分解系统的迅速启动是胞内海藻糖急剧下降的主要原因。前期实验中我们推测面包酵母中可能存在另一海藻糖分解代谢途径。本课题拟将建立一种高效无痕基因敲除系统,构建工业面包酵母的各种海藻糖酶缺失突变株,对突变株的海藻糖分解进行动力学分析,结合胞外海藻糖的利用情况以及葡萄糖等诱导作用的研究确证推测的海藻糖代谢途径,完善胞内海藻糖代谢机制;在此基础上选育优良的耐冷冻面包酵母菌种。本研究中高效无痕基因敲除系统的建立,使选育的菌株不存在安全隐患,可用作工业生产菌种,同时对推动酵母的分子遗传研究具有重要作用;海藻糖代谢途径的确证,对耐冷冻面包酵母菌种的选育和冷冻面团生产工艺的发展和推广具有重要的指导意义;研究结果将解决冷冻面团制作过程中的技术障碍和质量缺陷,提高我国烘焙食品工业的生产技术水平,对促进我国酵母工业的发展具有重要意义。

结项摘要

胞内海藻糖含量是面包酵母具备耐冷冻性的重要因素,而冷冻面团预发酵过程中,海藻糖酶分解系统的迅速启动是胞内海藻糖急剧下降的主要原因。本研究对中性海藻糖酶和酸性海藻糖酶酶活性测定系统进行了重建和优化,通过构建三种海藻糖酶基因单缺、双缺和三缺突变株,研究海藻糖酶基因缺失对面包酵母胞内海藻糖分解的影响,确定三种海藻糖酶特别是Nth2p、Ath1p的作用机制。同时,通过分析外加海藻糖、海藻糖合成代谢、海藻糖分解代谢对己糖激酶活性的影响,确定海藻酶代谢对糖酵解途径特别是己糖激酶的调控机制,进一步确定海藻糖酶在面包酵母中的功能。利用两步基因置换法成功建立了酿酒酵母基因无痕敲除系统,通过该系统构建的基因敲除突变株不会引入任何酿酒酵母以外的其他DNA序列,菌株不存在安全隐患,可以直接用于工业生产。在此基础上,通过构建海藻糖酶基因缺失同时过表达TPS1基因突变株,抑制海藻糖分解速度的同时提高海藻糖的合成能力,使面包酵母胞内海藻糖含量始终处于较高水平,提高了冷冻面团中面包酵母的耐冷冻能力。本研究为探索面包酵母海藻糖酶协同作用机制提供了理论依据和实践基础,对探索面包酵母海藻糖分解代谢机制和耐冷冻机制以及耐冷冻面包酵母菌种选育具有重要的指导意义。

项目成果

期刊论文数量(9)
专著数量(0)
科研奖励数量(1)
会议论文数量(0)
专利数量(3)
中性海藻糖酶基因缺失对面包酵母耐冷冻性的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    现代食品科技
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    董健;王光路;许海艳;肖冬光
  • 通讯作者:
    肖冬光
Effects of NTH 1 gene deletion and overexpressing TPS1 gene on freeze tolerance in baker#39;s yeast
NTH 1基因缺失和TPS1基因过表达对面包师冷冻耐受性的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    Lecture Notes in Electrical Engineering
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Cuiying Zhang;Guanglu Wang;Yanwen Liu;Dongguang Xiao
  • 通讯作者:
    Dongguang Xiao
Enhanced freeze tolerance of baker’s yeast by overexpressed trehalose-6-phosphate synthase gene (TPS1) and deleted trehalase genes in frozen dough
通过在冷冻面团中过表达海藻糖-6-磷酸合酶基因 (TPS1) 和删除海藻糖酶基因来增强面包酵母的冷冻耐受性
  • DOI:
    10.1007/s10295-014-1467-7
  • 发表时间:
    2014-06
  • 期刊:
    Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology
  • 影响因子:
    3.4
  • 作者:
    Guanglu Wang;Haiyan Xu;Cuiying Zhang;Dongguang Xiao
  • 通讯作者:
    Dongguang Xiao
Effects of MIG1, TUP1 and SSN6 deletion on maltose metabolism and leavening ability of baker's yeast in lean dough.
MIG1、TUP1 和 SSN6 缺失对瘦面团中麦芽糖代谢和面包酵母发酵能力的影响
  • DOI:
    10.1186/s12934-014-0093-4
  • 发表时间:
    2014-07-04
  • 期刊:
    Microbial cell factories
  • 影响因子:
    6.4
  • 作者:
    Lin X;Zhang CY;Bai XW;Song HY;Xiao DG
  • 通讯作者:
    Xiao DG
Enhanced leavening ability of baker#39;s yeast by overexpression of SNR84 with PGM2 deletion
增强面包师的发酵能力
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    Journal of Industrial Microbiology
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Xue Lin;Cui‑Ying Zhang;Xiao‑Wen Bai;Dong‑Guang Xiao
  • 通讯作者:
    Dong‑Guang Xiao

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其他文献

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    --
  • 作者:
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  • 通讯作者:
    肖冬光

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上面发酵酵母高级醇代谢网络分析与低产高级醇小麦啤酒工业菌株的选育
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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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