罗氏真养菌W50的D-木糖代谢途径工程改造

• 作者: 丁久元 刘凯 刘桂明 张英姿 翁维琦
• 来源期刊: 微生物学报
• 学科: 生物学
• 关键词: 罗氏真养菌(Ralstonia eutropha)W50 D-木糖代谢 聚-β-羟基丁酸酯(PHB) 转运蛋白
• 年，卷（期）: 2014,（1）
• 所属期刊栏目: 生理和代谢
• 页码范围: 42-52
• 分类号: Q935
• 语种: 中文
• DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.2014.01.006

摘要

[目的]拓宽高产聚-β-羟基丁酸酯(poly-β-hydroxybutyrate,PHB)罗氏真养菌(Ralstonia eutropha)W50的碳源使用范围,使其获得D-木糖代谢能力.[方法]运用PCR技术扩增大肠杆菌(Escherichia coli)K-12 W3110来源的D-木糖转运蛋白基因xylE,利用同源重组技术将xylE基因整合到R.eutropha W50的染色体上构建菌株W50-E.运用PCR技术扩增E.coli K-12 W3110来源的D-木糖代谢基因xylAB和R.eutropha H16来源的PHA合酶基因phaC1的启动子片段PphaC1,同表达载体连接后构建重组质粒pl-AB.将重组质粒分别转入菌株R.eutropha W50和W50-E中构建工程菌株W50-AB和W50-EAB.通过摇瓶发酵研究W50-AB和W50-EAB的D-木糖代谢特性.[结果]酶活分析结果表明,xylA和xylB基因在菌株R.eutropha W50中得到表达.摇瓶发酵结果表明,W50-AB在含0.1 mol/L D-木糖的基础发酵培养基中的最大比生长速率为0.025 h-1,在含0.01 mol/L D-木糖的基础发酵培养基中没有生长;W50-EAB在含0.0l mol/L D-木糖的基础发酵培养基中表现出一定生长,在含0.1 mol/L D-木糖的基础发酵培养基中最大比生长速率为0.035 h-1.PHB含量分析结果表明,摇瓶发酵终点时,W50-AB和W50-EAB菌株内的PHB含量分别为细胞干重的15.07±1.01％和15.07±1.64％,其相应的D-木糖-PHB转化率分别为0.0920 g·g-1和0.0838 g·g-1,低于两重组菌株利用葡萄糖发酵的糖-PHB转化率(＞0.22 g·g-1).另外,重组菌株W50-AB和W50-EAB在含葡萄糖(0.01 mol/L)和D-木糖(0.09 mol/L)的混合糖培养基中的发酵结果表明,两重组菌株均表现出更高的生长速率和D-木糖消耗速率以及胞内PHB积累量.[结论]来源于E.coli K-12W3110菌株的xylAB基因的表达使R.eutrophaW50获得了一定的D-木糖代谢能力,通过D-木糖转运蛋白基因xylE的表达能提高菌株的D-木糖代谢能力,同时重组菌株利用D-木糖能积累一定量PHB.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘凯	中国科学院微生物研究所	61	840	15.0	28.0
5	翁维琦	中国科学院微生物研究所	3	13	3.0	3.0
6	张英姿	中国科学院微生物研究所	19	119	8.0	9.0
7	丁久元	中国科学院微生物研究所	18	121	8.0	9.0
8	刘桂明	中国科学院微生物研究所	3	17	3.0	3.0