基于代谢途径改造谷氨酸棒杆菌生产L-缬氨酸

摘要：

L-缬氨酸是一种重要的支链氨基酸,随着市场对其需求量的不断提升,进一步提高 L-缬氨酸的产量和糖酸转化率具有重要意义.在该研究中,使用实验室保藏的谷氨酸棒杆菌 VHL-1 作为出发菌株,通过对L-缬氨酸合成路径进行代谢改造显著提高了 L-缬氨酸的产量和丙酮酸前体物的供应.首先,通过敲除 ldh(编码乳酸脱氢酶)、poxB(编码丙酮酸氧化酶)、pyc(编码丙酮酸羧化酶)基因以及弱化 alaT(编码丙氨酸转氨酶)基因表达来实现丙酮酸的富集.其次,通过强启动子 Ptuf替换 ilvBNC操纵子原始启动子并增加 ilvBN(编码乙酰羟酸合酶)基因拷贝数来增强丙酮酸向 L-缬氨酸合成的碳代谢流.最后,通过过表达支链氨基酸转运蛋白编码基因 brnFE和调节蛋白编码基因 lrp增强 L-缬氨酸胞外输出效率.最终构建的重组菌株 VHL-9 在 5 L 生物反应器中进行补料分批培养,L-缬氨酸产量可到达(82.5±5.6)g/L,生产强度为 1.15 g/(L·h),糖酸转化率为 0.302 g/g葡萄糖.

关键词：L-缬氨酸、谷氨酸棒杆菌、代谢工程、丙酮酸、发酵

所属期刊栏目：49

分类号：Q936;TQ922;R285.5

资助基金：国家重点研发计划2021YFC2100900

在线出版日期：2023-05-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1-6,中插1