双功能尿苷酰转移/去除酶GlnD在谷氨酸棒杆菌JNR中的功能

• 作者: 唐蜜 张显 徐美娟 李静 杨套伟 舒群峰 许正宏 赵雅雯 饶志明
• 来源期刊: 微生物学报
• 关键词: 谷氨酸棒杆菌JNR 双功能尿苷酰转移/去除酶GlnD NH4+ L-精氨酸 整合突变
• 年，卷（期）: 2019,（11）
• 所属期刊栏目: 研究报告
• 页码范围: 2206-2217
• 页数: 12页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20190018

摘要

[目的]通过改造谷氨酸棒杆菌JNR中双功能尿苷酰转移/去除酶GlnD,减弱尿苷酰去除酶的活性,增强NH4+的转运和利用,提高L-精氨酸的合成.[方法]本文对来源于谷氨酸棒杆菌的突变菌株JNR中的双功能尿苷酰转移/去除酶GlnD进行整合突变,采用同源重组的方法将H414和D415位点突变为两个丙氨酸AA,在此菌株的基础上过量表达PII蛋白GlnK,并对其进行尿苷酰化研究,离子色谱检测摇瓶发酵过程中NH4+的浓度,并对最终的改造菌株进行连续流加发酵分析.[结果]该双功能尿苷酰转移/去除酶在谷氨酸棒杆菌中成功进行整合突变,有效减弱了尿苷酰去除酶的活性;同时过表达PII蛋白GlnK,其酰基化程度明显增强.摇瓶发酵结果表明菌株L4消耗NH4+增加,L-精氨酸产量为36.2± 1.2 g/L,比对照菌株L3高出22.7％.5-L发酵罐实验结果显示改造菌株L4的L-精氨酸的产量为52.2 g/L,较野生型菌株L0提高了25.3％.[结论]谷氨酸棒杆菌合成L-精氨酸的过程中氮源是必不可少的.减弱GlnD尿苷酰去除酶的活性后,胞内尿苷酰化的GlnK-UMP增加,GlnK-UMP与氮转录调控因子AmtR结合,转运至胞内的NH4+浓度提高,促使L-精氨酸产量显著提高.