ЭКСПРЕССИОННАЯ ПЛАТФОРМА МИЦЕЛИАЛЬНОГО ГРИБА PENICILLIUM VERRUCULOSUM ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ И ПИЩЕВЫХ ФЕРМЕНТНЫХ ПРЕПАРАТОВ - Рожкова, А.М.; Чулкин, А.М.; Синельников, И.Г.; Кислицин, В.Ю.; Шашков, И.А.; Волков, П.В.; Осипов, Д.О.; Семенова, М.В.; Синицына, О.А.; Кондратьева, Е.Г.; Синицын , А.П. (Eurasian Journal of Applied Biotechnology, 2024)
Мицелиальный гриб Penicillium verruculosum (ВКМ F-3972D) является высокопродуктивным продуцентом комплекса ферментов, участвующих в биодеградации полимеров растительной клеточной стенки. Секреторная способность P. verruculosum достигает 60 г/л внеклеточного белка, что позволяет использовать его в качестве базового продуцента ферментов и ферментных комплексов, востребованных промышленными биотехнологиями. На базе гриба P.verruculosum была разработана система экспрессии, основанная на использовании сильного индуцибельного промотора гена cbh1, кодирующего ключевой фермент секретируемого комплекса – целлобиогидролазу 1. Для получения рекомбинантных штаммов методами геномного редактирования был получен ауксотрофный штамм-реципиент Penicillium verruculosum 537, дефектный по гену niaD, кодирующий нитратредуктазу, что позволило осуществить направленную селекцию рекомбинантов на средах с нитратом натрия. Анализ транскрипционного механизма P.verruculosum позволил получить генерацию реципиентных штаммов с нокаутом генов негативных факторов транскрипции (TacA, CreA), что позволило качественно улучшить состав секретируемого комплекса. Частичная дерепрессия штамма по глюкозе позволила оптимизировать схему ферментации рекоминантных штаммов в режиме fed-batch. Используя разработанную систему экспрессии были получены штаммы-продуценты кормовых ферментов (эндоглюканазы, ксиланазы, пептидазы) для гидролиза некрахмальных полисахаридов зерна и соевого белка, штаммы-продуценты комплекса пектиндеградирующих ферментов для различных направлений пищевой промышленности, комплекс инулин-деградирующих ферментов для получения фруктозо-глюкозных сиропов и фруктоолигосхаридов, разрабатывается комплекс ферментов-пептидаз и липаз для моющих средств и т.д.. Важно отметить, что разработки ФИЦ Биотехнологии РАН имеют реальный спрос в секторе биотехнологий РФ. Плотные связи Лаборатории биотехнологии ферментов ФИЦ Биотехнологии РАН с заводом ферментных препаратов ООО «Агрофермент» позволяет внедрять разработки в промышленность и сельское хозяйство. Работа выполнена при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ в соответствии с договором № 075-15-2022-318 от 20.04.2022 о предоставлении гранта в виде субсидии из федерального бюджета РФ. Грант предоставлен для государственной поддержки создания и развития НЦМУ «Агротехнологии будущего».