代谢工程改造谷氨酸棒杆菌生产甲硫氨酸

• 作者: 刘诗梦 樊占青 王亚南 秦汉雄 赵兰 闵伟红
• 来源期刊: 食品科学
• 学科: 工学
• 关键词: 谷氨酸棒杆菌 菌株构建 过表达 筛选钝化酶 代谢流分析
• 年，卷（期）: 2020,（18）
• 所属期刊栏目: 生物工程
• 页码范围: 98-104
• 页数: 7页
• 分类号: TS209
• 字数: 6432字
• 语种: 中文

摘要

目的:通过构建新型微生物菌株提高微生物发酵法生产甲硫氨酸产量.方法:对甲硫氨酸合成途径关键酶天冬氨酸激酶(aspartate kinase,AK)、高丝氨酸脱氢酶(homoserine dehydrogenase,HSD)和高丝氨酸乙酰基转移酶(homoserine acetyltransferase,HAT)进行定向改造及过表达研究,通过实时聚合酶链式反应和高效液相色谱分析代谢流情况,并对竞争途径关键酶高丝氨酸激酶(homoserine kinase,HSK)A20底物结合位点进行定点突变及酶学性质表征,降低苏氨酸途径碳流的消耗.结果:菌株WTg1/PEC-lysCm-SD-homm-SD-metX中lysC、hom和metX相比于原菌AK基因表达量提高6.896、2.378?倍及1.659?倍.液相色谱分析发现甲硫氨酸产量相比于原菌提高到2.26倍,达到4.14 g/L.同时获得HSK突变体thrB-A20Y、thrB-A20H、thrB-A20L是原菌HSK活性的39％、43％及49％.结论:本实验通过过表达干路关键酶并筛选弱化支路关键酶位点两方面,对谷氨酸棒杆菌天冬氨酸下游代谢进行调控,强化甲硫氨酸碳流运输系统,增强了碳流量的积累,有效提高了甲硫氨酸产量.研究可为构建甲硫氨酸工程菌提供一定理论参考.