基于代谢途径改造谷氨酸棒杆菌生产L-缬氨酸 |
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引用本文: | 侯英婕,杨豪,黄文章,徐建中,张伟国.基于代谢途径改造谷氨酸棒杆菌生产L-缬氨酸[J].食品与发酵工业,2023(8):1-7. |
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作者姓名: | 侯英婕 杨豪 黄文章 徐建中 张伟国 |
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作者单位: | 1. 江南大学生物工程学院;2. 工业生物技术教育部重点实验室(江南大学) |
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基金项目: | 国家重点研发计划项目(2021YFC2100900); |
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摘 要: | L-缬氨酸是一种重要的支链氨基酸,随着市场对其需求量的不断提升,进一步提高L-缬氨酸的产量和糖酸转化率具有重要意义。在该研究中,使用实验室保藏的谷氨酸棒杆菌VHL-1作为出发菌株,通过对L-缬氨酸合成路径进行代谢改造显著提高了L-缬氨酸的产量和丙酮酸前体物的供应。首先,通过敲除ldh(编码乳酸脱氢酶)、poxB(编码丙酮酸氧化酶)、pyc(编码丙酮酸羧化酶)基因以及弱化alaT(编码丙氨酸转氨酶)基因表达来实现丙酮酸的富集。其次,通过强启动子Ptuf替换ilvBNC操纵子原始启动子并增加ilvBN(编码乙酰羟酸合酶)基因拷贝数来增强丙酮酸向L-缬氨酸合成的碳代谢流。最后,通过过表达支链氨基酸转运蛋白编码基因brnFE和调节蛋白编码基因lrp增强L-缬氨酸胞外输出效率。最终构建的重组菌株VHL-9在5 L生物反应器中进行补料分批培养,L-缬氨酸产量可到达(82.5±5.6) g/L,生产强度为1.15 g/(L·h),糖酸转化率为0.302 g/g葡萄糖。
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关 键 词: | L-缬氨酸 谷氨酸棒杆菌 代谢工程 丙酮酸 发酵 |
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