大肠杆菌乙酸弱化对1,2,4-丁三醇合成的影响

摘要：

以大肠杆菌(Escherichia coli)为宿主合成1,2,4-丁三醇,存在乙酸溢流,影响细胞生长和所需还原力.采用敲除E.coli丙酮酸氧化酶(PoxB)和磷酸转乙酰酶(Pta),弱化丙酮酸和乙酰辅酶A节点处的碳流引入乙酸的策略,考察细胞生长及1,2,4-丁三醇合成.结果显示:在E.coli中单敲pta或poxB及双敲对宿主生长都有影响,只有单敲poxB生物量提高了26.6％;将乙酸弱化菌株作为宿主细胞用于1,2,4-丁三醇合成,单敲pta或poxB基因均可以降低乙酸积累,提高1,2,4-丁三醇单位菌体产量,单敲poxB时1,2,4-丁三醇产量提高最大,达到13.1 g/L,提高了37.9％;双敲pta和poxB基因,乙酸进一步被弱化,菌体生长受到影响,但1,2,4-丁三醇单位菌体产量与对照相比提高最明显,提高了30％;5 L发酵罐分批补料发酵结果表明,单敲poxB菌株乙酸合成减少了34.4％,生物量提高了14.2％,1,2,4-丁三醇产量提高到16.1 g/L,木糖摩尔转化率为0.69 mol/mol.以上结果表明,适宜的乙酸途径弱化策略可以增强1,2,4-丁三醇合成能力,过度抑制乙酸途径反而会影响菌体生长.

关键词：pta;poxB;乙酸;1,2,4-丁三醇;细胞生长

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资助基金：国家自然科学基金项目21708016

在线出版日期：2021-10-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：29-34