研究背景：随着全球人口的增长和人均收入的增加，人类饮食中蛋白质的比例也在不断增加。然而，地球上的土地、水资源等有限，限制了高质量蛋白质的生产，导致蛋白质供需失衡。当前，蛋白质来源主要依赖动物和植物，其中动物源蛋白质占人类蛋白质消费的40%。卵清蛋白是鸡蛋白中最丰富的成分，其氨基酸比例与人类蛋白质一致，是一种高质量蛋白质。但依赖动物蛋白质存在环境影响、能量损失和安全问题等挑战，因此需要探索可持续的蛋白质来源。
研究问题：主要围绕以下两个问题展开：

o   如何通过启动子工程优化酿酒酵母中卵清蛋白的表达水平？

o   如何构建具有不同强度和稳定表达水平的短合成启动子库？

研究结果：

·      筛选内源性启动子：研究者首先筛选了93个内源性启动子，并通过荧光表征系统鉴定了14个核心启动子。这些核心启动子具有不同的强度和表达稳定性，为后续构建短合成启动子提供了基础。

·      构建短合成启动子库：研究者将筛选出的核心启动子与不同的上游激活序列（UASs）结合，构建了56个长度小于500 bp的短启动子库。这些短启动子具有不同的强度和表达水平，满足了优化卵清蛋白表达水平的需求。

·      优化卵清蛋白表达：使用构建的短启动子优化了卵清蛋白的表达。实验结果表明，最强的短启动子比常用的强组成型启动子PTDH3活性高30%，尽管长度只有其三分之一。同时，荧光强度也超过了内源性启动子，说明短合成启动子在优化卵清蛋白表达方面具有显著优势。

研究意义：通过构建短合成启动子以优化酿酒酵母中卵清蛋白的表达水平，取得了显著的成果。这些成果不仅解决了当前蛋白质生产面临的挑战，还为未来的蛋白质生产提供了新的策略和工具。同时，本研究还推动了合成生物学的发展，为可持续发展做出了贡献。
文献来源： Lin, Ying, et al. "Construction of short synthetic promoters for optimization of ovalbumin expression level in Saccharomyces cerevisiae." Systems Microbiology and Biomanufacturing (2024): 1-10.