大肠杆菌中利用整合型蛋白支架合成维生素B6

摘要：

维生素B6是重要的水溶性维生素之一,在生物医药、饲料及食品美容等方面具有广泛的应用.目前工业上通常采用噁唑法生产维生素B6,该方法存在安全隐患,易造成环境污染.该研究以大肠杆菌为底盘细胞构建了具有潜力的环境友好型维生素B6 细胞工厂.为了降低中间代谢物4-磷酸羟基-L-苏氨酸(4-hydroxy-L-threo-nine,4HTP)对大肠杆菌的生物毒性,提升维生素B6 在大肠杆菌中的发酵产量,通过构建整合型蛋白支架,并结合随机突变技术对关键酶PdxA3 进行了改造.结果显示,4 种不同来源的 4HTP脱氢酶(PdxA)中,Sinorhizobium meliloti来源的PdxA3 活性最高,使产量达到 2.24 mg/L;针对PdxA3 进行的随机突变使维生素B6 产量提升了60%,产量达到3.92 mg/L;整合型蛋白支架优化比例为1∶1∶2时,产量有了大幅提升,与出发菌株相比,产量提升约20 倍,最终达到了21.23 mg/L.通过实验发现,最适来源和最优表达比例的途径酶能使产量大幅提升.该研究基于蛋白支架技术,避免了代谢过程有毒中间产物过度积累,对于大肠杆菌维生素B6 工程菌株的构建具有重要作用.

关键词：维生素B6、大肠杆菌、蛋白支架、随机突变、代谢工程

所属期刊栏目：49

分类号：Q939.99;Q789;O657.7

资助基金：国家重点研发计划;国家自然科学基金;天津市合成生物技术创新能力提升行动

在线出版日期：2023-08-03（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：17-22