三功能CRISPR筛选显示：QDR2和QDR3转运蛋白的过表达会增加马克斯氏克鲁维酵母（Kluyveromyces marxianus）中富马酸的产生

《ACS Synthetic Biology》：Tri-Functional CRISPR Screen Reveals Overexpression of QDR2 and QDR3 Transporters Increase Fumaric Acid Production in Kluyveromyces marxianus

基因编辑技术CRISPR应用于克鲁伊氏酵母Y-1190，构建三功能基因组库，通过敲除ATP7和过表达QDR2/QDR3基因，显著提升琥珀酸耐受性及产量（0.26→2.16 g/L）。

　　

有机酸（如富马酸）在食品和饮料工业中被广泛用作酸化剂和防腐剂，同时也可作为多种工业相关化合物的前体。目前，富马酸主要通过石油衍生工艺生产。为了提高生产效率并丰富供应来源，我们正在将Kluyveromyces marxianus改造为一种能够利用可再生原料进行生物合成的平台。在之前的研究中，我们发现K. marxianus Y-1190菌株由于其在乳糖上的高生长速率以及对酸性环境的耐受性，成为乳糖转化的理想宿主。在此研究中，我们利用CRISPR技术构建了K. marxianus的全基因组功能库，通过激活、干扰和基因删除等手段来识别能够增强其对富马酸耐受性的基因表达变化。研究发现，删除编码线粒体F₁F₀ ATP合酶亚基的ATP7基因，以及过表达QDR2和QDR3基因（这两个基因属于K. marxianus中的12跨膜H⁺转运蛋白DHA1家族成员，能够提高其对富马酸的耐受性）。此外，在ΔFUM1背景菌株中同时过表达QDR2和QDR3基因后，富马酸的产量从0.26 g L^–1提高到了2.16 g L^–1。这些结果共同表明，膜转运机制和线粒体功能在K. marxianus对富马酸的耐受性和生产过程中起着关键作用。