L-2-氨基丁酸大肠杆菌生产菌株的构建

论文摘要

L-2-氨基丁酸作为新型药物的关键手性前体,在化工和制药行业应用广泛。该文以1株生产L-苏氨酸的大肠杆菌（Escherichia coli） THRD为出发菌株,逐步延伸代谢途径,构建了L-2-氨基丁酸高产菌株。首先,分别把苏氨酸脱水酶编码基因ilv A2和ilv A4在THRD中过表达,菌株THRD/p Trc99a-ilv A2在5 L发酵罐中分批补料发酵,2-酮基丁酸积累量达到18 g/L。然后,分别与ilv A2串联表达酪氨酸转氨酶、谷氨酸脱氢酶和亮氨酸脱氢酶编码基因tyr B、gdh和bcdBS,将L-2-酮基丁酸转化为L-2-氨基丁酸,菌株THRD/p Trc99a-bcdBS-ilv A2的L-2-氨基丁酸产量达到19 g/L。最后,研究了阻断L-苏氨酸输出途径对发酵的影响,菌株THRDΔrht C/p Trc99a-bcdBS-ilv A2的L-2-氨基丁酸产量提升至22 g/L。因此,通过代谢途径延伸可以有效地将L-苏氨酸生产菌株转变为L-2-氨基丁酸生产菌株。该研究为L-2-氨基丁酸高产菌株的构建奠定了基础,且对其他延伸代谢途径获得新产品的代谢工程研究提供了参考。

论文目录

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.1.1 菌种与质粒

1.1.2 酶与试剂盒

1.1.3 仪器与设备

1.1.4 培养基

1.2 实验方法

1.2.1 质粒、菌株构建

1.2.1. 1 引物设计

1.2.1. 2 质粒构建与转化

1.2.1. 3 基因敲除菌株构建

1.2.2 发酵方法

1.2.3 检测方法

2 结果与讨论

2.1 表达苏氨酸脱水酶将L-苏氨酸转化为L-2-酮基丁酸

2.1.1 过表达ilv A基因菌株的摇瓶发酵

2.1.2 菌株THRD/p Trc99a-ilv A2的5 L发酵罐分批补料发酵

2.2 延伸代谢途径将L-2-酮基丁酸转化为L-2-氨基丁酸

2.2.1 串联表达tyrB、gdh和bcdBS菌株摇瓶发酵

2.2.2 E.coli THRD/p Trc99a-gdh-ilv A2和THRD/pTrc99a-bcdBS-ilv A2的5 L发酵罐分批补料发酵

2.3 阻断L-苏氨酸输出途径对L-2-氨基丁酸发酵的影响

2.3.1 敲除L-苏氨酸分泌蛋白基因各菌株摇瓶发酵

2.3.2 四菌株5 L发酵罐分批补料发酵

3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王婷,韩超,毛倩,张德志,蔡柠匀,刘宏亮,李燕军,陈宁

关键词: 大肠杆菌,苏氨酸,酮基丁酸,氨基丁酸,转运途径

来源: 食品与发酵工业 2019年03期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 一般化学工业

单位: 天津科技大学生物工程学院,代谢控制发酵技术国家地方联合工程实验室(天津科技大学),教育部工业发酵微生物重点实验室(天津科技大学)

分类号: TQ922

DOI: 10.13995/j.cnki.11-1802/ts.018611

页码: 56-63

总页数: 8

文件大小: 2615K

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