高效合成L-高丝氨酸大肠杆菌基因工程菌株的构建

doi:10.7506/spkx1002-6630-20210220-219

食品科学 ›› 2022, Vol. 43 ›› Issue (6): 81-88.doi: 10.7506/spkx1002-6630-20210220-219

高效合成L-高丝氨酸大肠杆菌基因工程菌株的构建

张宇，夏利，林蓓蓓，张稳杰，徐皓然，张成林

（天津科技大学生物工程学院，天津 300457）

出版日期:2022-03-25 发布日期:2022-03-28
基金资助:
国家自然科学基金青年科学基金项目（31300069）；中国博士后科学基金项目（2017M61170；2018T110662）

Construction of Escherichia coli Chassis for Efficient Production of L-Homoserine

ZHANG Yu, XIA Li, LIN Beibei, ZHANG Wenjie, XU Haoran, ZHANG Chenglin

(College of Biotechnology, Tianjin University of Science and Technology, Tianjin 300457, China)

Online:2022-03-25 Published:2022-03-28

摘要/Abstract

摘要： 针对现有L-高丝氨酸生产菌株因营养缺陷需在发酵过程中添加L-苏氨酸等物质的问题，以大肠杆菌为底盘细胞，构建1?株非营养缺陷型L-高丝氨酸高产菌株。首先通过下调thrB和thrC的转录弱化L-高丝氨酸的降解途径；并过表达thrA、ppc和pntAB以强化L-高丝氨酸合成代谢流、提高前体物以及辅酶供应；在此基础上过表达rhtA增强L-高丝氨酸输出。获得的菌株H-10经5?L发酵罐发酵48?h，L-高丝氨酸产量达到52.1?g/L，转化率为43%（以占葡萄糖质量计），均高于现有报道。

关键词: L-高丝氨酸；代谢工程；大肠杆菌；外排

Abstract: Nutrients such as L-threonine need to be added during the fermentation of L-homoserine by auxotrophic strains. In this study, a non-auxotrophic Escherichia coli chassis for the high-yield production of L-homoserine was constructed. The expression of thrB and thrC were down-regulated to attenuate the degradation of L-homoserine; then the overexpression of thrA, ppc and pntAB was performed to reinforce the synthetic flux and improve precursor supply and NADPH generation; finally, rhtA was overexpressed to elevate L-homoserine efflux. After 48 h fermentation in a 5 L fermenter, the constructed strain H-10 produced 52.1 g/L of L-homoserine with a percentage transformation of glucose of 43%, which is higher than the values reported in the literature.

Key words: L-homoserine; metabolic engineering; Escherichia coli; efflux

中图分类号:

Q939.97

张宇，夏利，林蓓蓓，张稳杰，徐皓然，张成林. 高效合成L-高丝氨酸大肠杆菌基因工程菌株的构建[J]. 食品科学, 2022, 43(6): 81-88.

ZHANG Yu, XIA Li, LIN Beibei, ZHANG Wenjie, XU Haoran, ZHANG Chenglin. Construction of Escherichia coli Chassis for Efficient Production of L-Homoserine[J]. FOOD SCIENCE, 2022, 43(6): 81-88.

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高效合成L-高丝氨酸大肠杆菌基因工程菌株的构建

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