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代谢改造大肠杆菌高效合成肌氨酸
来源:导入 阅读量: 1 发表时间: 2026-09-01
作者: 陈卓妍,刘昕恬,陆盼,赵新奉,于欣昊,陈佳悦,田勇,王小楠,范晓光
关键词: 肌氨酸;代谢工程;β-哌啶-2-羧基还原酶;大肠杆菌
摘要:

在大肠杆菌Escherichia coli MG1655 ΔlacI中构建高效的肌氨酸合成途径。首先,质粒过表达来源于恶臭假单胞菌的β-哌啶-2-羧基还原酶基因dpkA,该酶能够催化乙醛酸和甲胺合成肌氨酸,通过单因素试验确定最适催化温度、pH值和细胞浓度;然后,敲除阻遏蛋白基因iclR和苹果酸合酶基因aceB,基因组过表达异柠檬酸裂解酶基因aceA,使得工程菌能够通过自身代谢积累乙醛酸;接着,分别通过基因组和质粒方式过表达6-磷酸葡萄糖脱氢酶基因zwf,强化还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸的供应,提高肌氨酸的发酵产量。最终得到的工程菌E. coli S6在5 L发酵罐中,能够以葡萄糖和甲胺为原料合成55.6 mmol/L的肌氨酸。本研究构建了高效合成肌氨酸的创新性微生物细胞工厂,通过代谢工程改造实现底物定向转化,为工业化学品的绿色化生产提供了可扩展的技术路径与理论框架。

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