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摘要裂殖壶菌是一种真菌状单细胞海洋真核生物，自身可以积累大量富含多不饱和脂肪酸（PUFA）的油脂，其中的二十二碳六烯酸（DHA）具有丰富的生理活性，在冠心病、高血脂症、支气管哮喘等疾病的预防和治疗方面具有积极作用。裂殖壶菌通过脂肪酸合成酶（FAS）途径和PUFA合成酶途径合成脂肪酸，但是目前对裂殖壶菌脂肪酸合成途径的调控和相关酶功能改造的基础研究较为缺乏。转录因子是DNA结合蛋白，在基因表达过程中发挥调节作用，对关键转录因子进行过表达、敲除或者抑制可导致代谢通路的调整，是进行代谢工程改造的合适靶点。PUFA合成酶是一种多亚基的复合酶，在裂殖壶菌和一些海洋细菌中负责多不饱和脂肪酸的合成，对裂殖壶菌PUFA合成过程的机理解析和酶改造研究是目前领域的热点问题。在许多针对细菌PUFA合成酶的研究中，研究者选择大肠杆菌进行异源表达并通过结构域互换、氨基酸突变等方法对酶和亚基进行改造，通过分析脂肪酸产物的变化分析改造后的功能变化。<br>　　本研究在裂殖壶菌中鉴定TF13676和TF85303为促进脂肪酸合成的转录因子。在裂殖壶菌中过表达TF13676或TF85303后细胞干重下降但是饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸含量都有提升，最终总脂肪酸产量相较于未改造株分别提升了34.21%和34.80%，证明了转录因子在裂殖壶菌工程改造中的潜力。此外，本研究在大肠杆菌中异源表达了裂殖壶菌的PUFA合成酶，并将对应的结构域替换为希瓦氏菌的同源结构域对酶进行了改造，通过分析脂肪酸产物变化确认了DHFabA结构域在合成ω3DHA和ω6DPA（二十二碳五烯酸）时的关键作用。本研究首次发现了可以使裂殖壶菌PUFA合成酶合成的副产物DPA消除的改造方式，并且通过将改造后的PUFA合成酶SsorfC-SoDHFabA基因在裂殖壶菌中表达，改造株的PUFA产物中DPA的含量下降，DHA含量上升，DHA对DPA的比例由2.6最高提升到3.09。<br>　　本文对裂殖壶菌脂肪酸合成促进因子和裂殖壶菌PUFA合成酶改造的研究证明了裂殖壶菌代谢工程改造的潜力，随着研究的深入，本文鉴定的转录因子和发现的PUFA合成酶改造方法将在后续裂殖壶菌工程改造的应用中发挥重要作用。