代谢工程改造大肠杆菌生产戊二酸

作     者：张芝兰 高聪 郭亮 陈修来 魏婉清 吴静 宋伟 刘立明 Zhilan ZHANG;Cong GAO;Liang GUO;Xiulai CHEN;Wanqing WEI;Jing WU;Wei SONG;Liming LIU

作者机构：江南大学食品科学与技术国家重点实验室江苏无锡214122 江南大学国际食品安全联合实验室江苏无锡214122 江南大学生命科学与健康工程学院江苏无锡214122 

基　　金：国家重点研发计划(编号:2020YFA0908500) 天津市合成生物学科技攻关项目(编号:TSBICIP-KJGG-015) 

出 版 物：《过程工程学报》 (The Chinese Journal of Process Engineering)

年 卷 期：2023年第23卷第9期

页      码：1340-1351页

摘      要：戊二酸是一种重要的中间体,在化工、农业和医药等领域有着广泛的用途。目前,戊二酸的生物合成途径存在合成路径冗长、辅因子消耗多和产物得率低等问题。为开发高效的戊二酸合成方法,将酶工程与代谢工程相结合,构建了一条以葡萄糖为底物生产戊二酸的新途径。首先,通过数据库挖掘设计了一条由赖氨酸α氧化酶(LO)、单胺氧化酶(MAO)、α-酮酸脱羧酶(KDC)和醛脱氢酶(ALDH)组成的新型催化途径,引入赖氨酸生产菌株Escherichia coli(***)CCTCC M2019435后实现了戊二酸的从头合成;为进一步提高该路径的合成效率,针对路径的限速酶Kp ALDH进行理性分析和蛋白质改造,使酶的酶活提高了61.0倍;在此基础上,通过代谢工程强化限速酶Kp ALDH的表达并阻断副产物乙酸代谢支路,使戊二酸得率提高了1.0倍;最后,优化戊二酸发酵条件,发酵结束时戊二酸产量提高到62.0 g/L,生产强度和得率分别达到1.7(g/L)/h和0.3 g/g葡萄糖。

主 题 词：戊二酸 新路径 蛋白质改造 核糖体结合位点(RBS)调控 

学科分类：081703[081703] 08[工学] 0817[工学-轻工类] 0836[0836] 082203[082203] 0822[工学-核工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.12034/j.issn.1009‑606X.222453

馆 藏 号：203123984...