大肠杆菌四氢嘧啶合成途径的构建与优化

摘要：

为了构建重组工程菌株发酵合成四氢嘧啶,解决野生型菌株对高盐环境的依赖,作者克隆了来自伸长盐单胞菌(Halomonas elongata ATCC 33173)的四氢嘧啶合成相关基因簇ectABC并在大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)中重构了四氢嘧啶的合成途径.通过宿主比较发现,与E.coli W3110、E.coli DH5α和高产天冬氨酸的大肠杆菌(命名为E.coli(asp))相比,E.coli BL21(DE3)更适用于四氢嘧啶的合成(185.23 mg/L).进一步分析了不同拷贝数的表达系统对四氢嘧啶合成的影响,发现高拷贝的pRSFDuet-1为载体时产四氢嘧啶量最高,达267.3 mg/L.在此基础上,采用核糖体结合位点(RBS)优化策略,对四氢嘧啶合成途径3个酶EctA、EctB与EctC进行了组合优化表达,四氢嘧啶产量提高至521.24 mg/L.为强化前体天冬氨酸和天冬氨酸β-半醛的供给,对天冬氨酸激酶、天冬氨酸半醛脱氢酶、磷酸烯醇丙酮酸羧化酶、天冬氨酸转氨酶和天冬氨酸裂解酶进行了过量表达.研究表明,单独强化天冬氨酸激酶的表达更有利于四氢嘧啶的合成(551.24 mg/L),为构建高产四氢嘧啶的工程菌种提供了新的策略.

关键词：四氢嘧啶;大肠杆菌;ectABC;RBS优化;过量表达

所属期刊栏目：40

分类号：Q815(生物工程学(生物技术))

资助基金：国家自然科学基金面上项目;江苏省科技支撑计划项目;国家轻工技术与工程一流学科自主课题;江南大学自主科研计划重点项目

在线出版日期：2021-08-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：30-41