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红曲霉(Monascus)作为重要的丝状真菌被广泛地运用于生产当中。国内外对红曲霉产色素、莫纳可林K、γ-氨基丁酸研究较多;在遗传转化方面,对黑曲霉、米曲霉等其他丝状真菌研究较深入,但对红曲霉的遗传转化,特别是同源转化研究较少。酸性蛋白酶也称为天冬氨酸蛋白酶,是红曲霉一种重要的代谢产物,也是一种常用的蛋白水解酶。在酿酒中提高酸性蛋白酶含量,可强化蛋白质的水解,有利于酯的合成,从而改善酒品质。但目前酸性蛋白酶酶制剂成本高、活性低,不能广泛运用于生产。本论文以红曲霉的酸性蛋白酶为研究对象,通过扩增获取红曲霉的酸性蛋白酶基因,测序后对其进行生物信息学分析。研究结果表明红曲霉酸性蛋白酶基因全长1188bp,其蛋白酶分子量预测为41.4 Ku。该蛋白为亲水性蛋白,无配体,有一个卷曲螺旋区域,有信号肽,它最可能的剪切位点在第20和21位点间,为分泌型蛋白。无跨膜螺旋区,不能引发红曲霉的信号转导。红曲霉酸性蛋白酶有9个丝氨酸激酶潜在磷酸化位点、1个苏氨酸激酶潜在磷酸化位点、4个酪氨酸激酶潜在磷酸化位点。其序列与酸性蛋白酶的家族模式吻合,有两个功能位点,且与赤曲霉的酸性氨蛋白酶以相同速率进化。环境对该基因转录水平的影响为:当环境水分含量为80%时,红曲霉酸性蛋白酶基因转录水平达到最大;培养温度为23℃时,红曲霉酸性蛋白酶基因转录水平达到最大;pH为6-7时,红曲霉酸性蛋白酶基因转录水平较高。课题对红曲霉酸性蛋白酶基因的重组载体进行了构建,利用根癌农杆菌介导技术将重组载体导入红曲霉。结果表明:载体pBC-Hygro能够实现红曲霉目的基因的同源转化,且用该载体构建的重组子遗传稳定性较好。在其启动子Neurospora crassa cpc-1的作用下,能够实现强启动,获得目的基因的高表达。红曲霉转化子中酸性蛋白酶基因的转录水平是野生型菌株的3.3倍。同时,用根癌农杆菌介导法进行红曲霉遗传转化,成功实现了受体细胞红曲霉孢子的转化。此外,对红曲霉液态发酵培养基配方进行了单因素变量优化,其结果表明:每100mL水加入麦芽糖13g、酵母提取物10.4g、CuCl2·2H2O 0.04g、KCl 0.018g、CaCl20.022g时,发酵产生的酸性蛋白酶酶活可达到68U/mL。同时,发酵条件响应面分析的结果表明:温度30.9℃,pH6,转速244rpm时,获得酸性蛋白酶酶活响应值最大为72.345U/mL。红曲霉菌丝量在发酵第8天开始趋于稳定,而发酵产生的酸性蛋白酶酶活在7天后开始减小。