胞苷合成途径改造对大肠杆菌嘧啶核苷发酵的影响

• 作者: 刘益宁 秦臻 李旋 蒋帅 吴鹤云 谢希贤
• 来源期刊: 食品与发酵工业
• 关键词: 胞苷 尿苷 代谢工程 大肠杆菌 发酵
• 年，卷（期）: 2021,（12）
• 所属期刊栏目: 研究报告
• 页码范围: 10-16
• 页数: 7页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13995/j.cnki.11-1802/ts.026576

摘要

嘧啶核苷包括尿苷和胞苷,是生产抗病毒和抗肿瘤药物的重要中间体.为获得胞苷高产菌,该研究以高产尿苷的大肠杆菌UR6为出发菌株,利用CRISPR/Cas9介导的基因组编辑技术对其进行了一系列的代谢工程改造.结果显示,cdd、cmk和ygdH 3个基因的敲除阻断了胞苷及其前体物的主要降解途径,使胞苷产量达到了2.8 g/L,而尿苷产量基本无变化;突变体PyrHecj(D93A)和PyrGcgl(D160E、E162、E168K)的引入结合nudG基因的双拷贝有效增强了胞苷合成途径,使胞苷产量提高至5.6 g/L,尿苷产量降低至9.3 g/L;引入酵母菌的5′-核苷酸酶PHM8使尿苷的产量提高至11.5 g/L,而对胞苷的积累影响不大;乳清酸核苷-5-磷酸脱羧酶和尿苷酸激酶的融合表达,增强了尿苷酸到胞苷的合成通量,使胞苷产量进一步提升至7.2 g/L,尿苷产量降低至8.2 g/L.最终所得菌株可用于胞苷和尿苷联产,具有较好的工业化应用前景.