代谢工程改造大肠杆菌生产辅酶Q10

• 作者: 孙涛 张学礼 戴冠苹 李清艳 肖冬光 苗良田
• 来源期刊: 生物工程学报
• 关键词: 辅酶Q10 同源重组 基因表达调控 大肠杆菌
• 年，卷（期）: 2015,（2）
• 所属期刊栏目: 工业生物技术
• 页码范围: 206-219
• 语种: 中文
• DOI: 10.13345/j.cjb.140211

摘要

辅酶Q10(CoQ10)是一种脂溶性抗氧化剂,具有提高人体免疫力、延缓衰老和增强人体活力等功能,广泛应用于制药行业和化妆品行业.微生物发酵法能可持续性生产辅酶Q10,具有越来越多的商业价值.本研究首先将来自类球红细菌的十聚异戊二烯焦磷酸合成酶基因(dps)整合到大肠杆菌ATCC 8739染色体上,敲除内源的八聚异戊二烯焦磷酸合成酶基因(ispB),使内源的辅酶Q8合成途径被辅酶Q10合成途径取代,得到稳定生产辅酶Q10的菌株GD-14,其辅酶Qi0产量达0.68 mg/L,单位细胞含量达0.54 mg/g DCW.随后用多个固定强度调控元件在染色体上对MEP途径的关键基因dxs和idi基因以及ubiCA基因进行组合调控,将辅酶Q10单位细胞含量提高2.46倍(从0.54到1.87 mg/g).进一步引入运动发酵单胞菌Zymomonas mobilis的Glf转运蛋白代替自身的磷酸烯醇式丙酮酸:碳水化合物磷酸转移酶系统(PTS),使辅酶Q10产量进一步提高16％.最后,对高产菌株GD-51进行分批补料发酵,辅酶Q10产量达433 mg/L,单位细胞含量达11.7 mg/g DCW.这是目前为止文献报道的大肠杆菌产辅酶Q10最高菌株.