Fadenpilze sind seit langem ein guter Freund von Sake-Brauern, könnten aber bald auch ein Kumpel für Umweltschützer sein. Forscher der Osaka Metropolitan University haben die Regulierungsmechanismen der Enzymproduktion in einem Fadenpilz aufgedeckt, der einen effizienten Abbau pflanzlicher Biomasse, einer alternativen Energiequelle zu Erdöl, ermöglicht.
Die Forschungsergebnisse wurden in veröffentlicht Angewandte Mikrobiologie und Biotechnologie am 10. Januar 2023.
Fadenpilze (Schimmelpilze) sind Mikroorganismen, die seit langem bei der Fermentation von Sake, Sojasauce, Käse und vielen anderen Produkten verwendet werden. Eine solche Fermentation ist ein gutes Beispiel für die industrielle Nutzung der Fähigkeit von Fadenpilzen, verschiedene Enzyme in großen Mengen abzusondern.
Derzeit erregt pflanzliche Biomasse Aufmerksamkeit als Alternative zu Erdöl, das irgendwann erschöpft sein wird. Da harte pflanzliche Zellwände aus verschiedenen Aromaten und Polysacchariden aufgebaut sind, erfordert ihr Abbau eine Vielzahl von Enzymen mit unterschiedlichen Eigenschaften. Folglich wurden Studien durchgeführt, um filamentöse Pilze als eine herausragende Quelle von Enzymen für den Abbau von Pflanzenbiomasse zu nutzen.
Ein Forschungsteam unter der Leitung von außerordentlichem Professor Shuji Tani von der Graduate School of Agriculture der Osaka Metropolitan University untersuchte dieses Gebiet und analysierte die regulatorischen Mechanismen der Kohlenhydrat-hydrolysierenden Enzymproduktion im Fadenpilz Aspergillus aculeatus, der Enzyme produziert, die eine ausgezeichnete Wirkung haben Fähigkeit, pflanzliche Biomasse abzubauen.
Uridindiphosphat (UDP)-Glucose-4-Epimerase (Uge5) ist als Enzym bekannt, das am Galaktosestoffwechsel beteiligt ist. Das Team entdeckte jedoch, dass Uge5 auch die Expression abbauender Enzymgene in A. aculeatus reguliert. Dies ist der allererste Bericht über die Rolle von Uge5 bei der selektiven Genexpression als Reaktion auf verschiedene Arten von induzierenden Zuckern in Fadenpilzen.
Diese Ergebnisse adressieren die aktuelle technologische Herausforderung bei der Etablierung eines vielgesuchten umfassenden Hochproduktionsverfahrens für verschiedene Enzyme in Fadenpilzen.
Professor Tani erklärte: „Wir haben eine Bibliothek mit ungefähr 9.000 Aspergillus aculeatus-Stämmen mit gestörten Genen erstellt und gescreent und Uge5 als einen neuen regulatorischen Faktor identifiziert, der die Produktion von Kohlenhydrat-hydrolysierenden Enzymen reguliert. Die Entdeckung dieser neuen Funktion hat uns überrascht . Wir planen, unsere Forschung fortzusetzen, um Phänomene aufzuklären, die vorhandenes Wissen nicht erklären kann.“
Mehr Informationen:
Eine neue Funktion einer mutmaßlichen UDP-Glucose-4-Epimerase auf die Expression von Glycosid-Hydrolase-Genen in Aspergillus aculeatus, Angewandte Mikrobiologie und Biotechnologie (2023). DOI: 10.1007/s00253-022-12337-8
Bereitgestellt von der Osaka Metropolitan University