产L-苏氨酸重组大肠杆菌的构建和发酵性能

摘要：

[背景]大肠杆菌由于生长性能优良、遗传背景清晰,常被用作苏氨酸生产菌.[目的]敲除大肠杆菌Escherichia coli THR苏氨酸合成途径的非必需基因,并异源表达苏氨酸合成必需的关键酶,构建一株苏氨酸高产菌株.[方法]利用FLP/FRT重组酶系统,敲除E. coli THR中lysC、pfkB和sstT,同时进行谷氨酸棒杆菌中lysCfbr、thrE和丙酮丁醇梭菌中gapC的重组质粒构建并转化到宿主菌中.[结果]以E. coli THR为出发菌株,敲除其苏氨酸合成途径中表达天冬氨酸激酶III (AKIII)的基因lysC、磷酸果糖激酶II基因pfkB及苏氨酸吸收蛋白表达基因sstT,使菌株积累苏氨酸的产量达到75.64±0.35 g/L,比出发菌株增加9.9％.随后异源表达谷氨酸棒杆菌中解除了反馈抑制的天冬氨酸激酶(lysCfbr)、苏氨酸分泌转运蛋白(thrE)及丙酮丁醇梭菌中由gapC编码的NADP+依赖型甘油醛-3-磷酸脱氢酶,获得重组菌株E. coli THR6菌株.该菌株积累苏氨酸的产量提高到105.3±0.5 g/L,糖酸转化率提高了43.20％,单位产酸能力提高到5.76 g/g DCW,最大生物量为18.26 g DCW/L.[结论]单独敲除某个基因或改造某个途径不能使苏氨酸大量合成和积累,对多个代谢途径共同改造是构建苏氨酸工程菌的最有效方法.

关键词：L-苏氨酸、大肠杆菌、基因敲除、异源表达、转运途径

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资助基金：江苏省自然科学基金青年基金BK20150149

在线出版日期：2019-06-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：695-706