群体感应动态调控促进大肠杆菌合成红景天苷

摘要：

红景天苷是一种高品质天然产物,极具应用和开发价值.目前,大肠杆菌从头合成红景天苷存在产量低和高比例中间产物酪醇残留等问题.为此,在前期获得的苯丙酮酸脱羧酶突变体ARO10F138L/D218G基础上,通过优选合成途径关键酶醇脱氢酶和尿苷二磷酸葡萄糖糖基转移酶,红景天苷产量达到(605.8±16.8)mg/L.敲除分支途径基因 feaB,强化表达尿苷二磷酸葡萄糖合成关键基因 pgm 和 galU,红景天苷产量提高 95.0%,达到(1 156.3±44.2)mg/L.针对中间产物酪醇积累和发酵菌体密度低的问题,通过群体感应动态调控合成途径,降低了酪醇比例,减轻了其对底盘细胞的毒性作用,红景天苷产量提高 36.3%,达到(1 484.6±21.4)mg/L,OD600 值提高 31.6%,达到8.18±0.23.在2L发酵罐中,群体感应动态调控工程菌的红景天苷产量达到 4.38 g/L,OD600 值达到 46.74,分别较对照提高 48.2%和 26.6%,发酵液中酪醇比例由 33.7%下降至 17.9%,展现了良好的生产潜力.该研究采用的群体感应动态调控策略,可有效降低中间产物积累,缓解毒性代谢物对底盘细胞的生长抑制,对其他糖苷类天然产物或高毒性化学品的生物合成具有良好的借鉴和参考意义.

关键词：红景天苷、大肠杆菌、群体感应、动态调控、醇脱氢酶、尿苷二磷酸葡萄糖糖基转移酶

所属期刊栏目：49

分类号：S567.23+9;Q946.5;Q55

资助基金：湖南省自然科学基金项目;湖南省自然科学基金项目;湖南省教育厅科学研究项目

在线出版日期：2023-08-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：110-117,中插1-中插3