食品科学 ›› 2020, Vol. 41 ›› Issue (18): 98-104.doi: 10.7506/spkx1002-6630-20190712-173
赵兰,刘诗梦,秦汉雄,王亚南,樊占青,闵伟红
ZHAO Lan, LIU Shimeng, QIN Hanxiong, WANG Yanan, FAN Zhanqing, MIN Weihong
摘要: 目的:通过构建新型微生物菌株提高微生物发酵法生产甲硫氨酸产量。方法:对甲硫氨酸合成途径关键酶天冬氨酸激酶(aspartate kinase,AK)、高丝氨酸脱氢酶(homoserine dehydrogenase,HSD)和高丝氨酸乙酰基转移酶(homoserine acetyltransferase,HAT)进行定向改造及过表达研究,通过实时聚合酶链式反应和高效液相色谱分析代谢流情况,并对竞争途径关键酶高丝氨酸激酶(homoserine kinase,HSK)A20底物结合位点进行定点突变及酶学性质表征,降低苏氨酸途径碳流的消耗。结果:菌株WTg1/PEC-lysCm-SD-homm-SD-metX中lysC、hom和metX相比于原菌AK基因表达量提高6.896、2.378?倍及1.659?倍。液相色谱分析发现甲硫氨酸产量相比于原菌提高到2.26?倍,达到4.14?g/L。同时获得HSK突变体thrB-A20Y、thrB-A20H、thrB-A20L是原菌HSK活性的39%、43%及49%。结论:本实验通过过表达干路关键酶并筛选弱化支路关键酶位点两方面,对谷氨酸棒杆菌天冬氨酸下游代谢进行调控,强化甲硫氨酸碳流运输系统,增强了碳流量的积累,有效提高了甲硫氨酸产量。研究可为构建甲硫氨酸工程菌提供一定理论参考。
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