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增强磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶活性对于谷氨酸棒状杆菌积累α-酮戊二酸的影响
引用本文:孙兰超,刘涛,赵岩,谢希贤,徐庆阳,张成林,陈宁.增强磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶活性对于谷氨酸棒状杆菌积累α-酮戊二酸的影响[J].现代食品科技,2016,32(6):63-69.
作者姓名:孙兰超  刘涛  赵岩  谢希贤  徐庆阳  张成林  陈宁
作者单位:(代谢控制发酵技术国家地方联合工程实验室,天津市氨基酸高效绿色制造工程实验室,天津科技大学生物工程学院,天津300457),(代谢控制发酵技术国家地方联合工程实验室,天津市氨基酸高效绿色制造工程实验室,天津科技大学生物工程学院,天津300457),(代谢控制发酵技术国家地方联合工程实验室,天津市氨基酸高效绿色制造工程实验室,天津科技大学生物工程学院,天津300457),(代谢控制发酵技术国家地方联合工程实验室,天津市氨基酸高效绿色制造工程实验室,天津科技大学生物工程学院,天津300457),(代谢控制发酵技术国家地方联合工程实验室,天津市氨基酸高效绿色制造工程实验室,天津科技大学生物工程学院,天津300457),(代谢控制发酵技术国家地方联合工程实验室,天津市氨基酸高效绿色制造工程实验室,天津科技大学生物工程学院,天津300457),(代谢控制发酵技术国家地方联合工程实验室,天津市氨基酸高效绿色制造工程实验室,天津科技大学生物工程学院,天津300457)
基金项目:天津市教委科研究计划项目(项目编号:20120630)
摘    要:α-酮戊二酸(α-ketoglutarate,α-KG)作为一种二元短链羧酸,是谷氨酸、琥珀酸等化合物的重要前体,在转氨基等反应中也起着重要作用。磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶是谷氨酸棒杆菌中催化合成TCA循环中重要代谢物草酰乙酸的关键酶,本文以谷氨酸棒状杆菌GDK-10为出发菌株,通过同源重组技术对磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶编码基因pepc进行以下改造:将GDK-10的Ppepc启动子替换为强启动子Ptuf,获得菌株GDK-11;构建pepc双拷贝菌株GDK-12;对GDK-10基因组pepc进行定点突变(N917G),获得菌株GDK-13。实时荧光定量PCR检测表明,菌株GDK-11和GDK-12的pepc表达量是GDK-10的47.05倍和2.03倍。发酵结果表明,菌株GDK-11和GDK-12的产酸量相对于出发菌株分别下降45.50%和13.90%,但GDK-12的单位菌体产量较GDK-10提高38.59%。菌株GDK-13产酸量无明显变化,但其单位菌体产量和糖酸转化率分别提高21.14%和8.97%。可见,适量过量表达pepc和将GDK-10基因组pepc替换为解除天冬氨酸反馈抑制的pepc (N917G)均可提高α-KG的单位菌体产量且后者可显著提高糖酸转化率。本研究结果可对α-KG的基因工程改造奠定基础。

关 键 词:谷氨酸棒状杆菌  α-酮戊二酸  磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶  同源重组  
收稿时间:2015/7/31 0:00:00
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