近日，华南理工大学生物科学与工程学院韩双艳课题组在Bioresource Technology（IF 11.889）期刊上，发表了一篇题为“Disruption of phosphate metabolism and sterol transport-related genes conferring yeast resistance to vanillin and rapid ethanol production”的研究论文。博士后赵风光为第一作者，韩双艳教授为通讯作者。（论文链接：https://doi.org/10.1016/j.biortech.2022.128489）

纤维素乙醇生产的原料预处理会产生酵母生长抑制物，如酚类化合物、弱酸和呋喃等。香草醛是一种代表性的酚类抑制物，对酿酒酵母具有强烈的抑制作用。因此，筛选香草醛耐受菌株并分析耐受机制为纤维素乙醇发酵用鲁棒性菌株的构建提供参考。该研究利用化学基因组学的方法，在酿酒酵母单基因缺失文库中筛选到22株香草醛耐受能力提高的菌株。接着，从蛋白互作网络、相关代谢途径分析及发酵验证等方面解析了香草醛耐受的潜在机制。

图1 化学基因组学筛选和分析示意图

研究结果表明，磷酸盐信号通路的激活不利于酵母对抗香草醛的压力；肌醇多磷酸盐通过调节磷酸盐信号途径提高酵母对香草醛的耐受性；多聚磷酸盐的合成和及时降解有利于酵母在香草醛压力下的生长；此外，减少甾醇从质膜向内质网膜的转运增强了酿酒酵母对香草醛的耐受性。

图2 香草醛压力下酿酒酵母细胞的生长调控

该工作得到了国家重点研发计划（2018YFA0901500）、国家自然科学基金面上项目（31771958）以及国家大学生创新创业训练计划（202210561123）的资助。