产丁二酸运动发酵单胞菌的构建和发酵性能

摘要：

丁二酸是一种重要的有机化工原料及中间体,微生物发酵法产丁二酸具有十分显著的经济和环境优势,但目前研究中的产丁二酸野生菌或工程菌发酵副产物较多,且大多数发酵过程中需严格厌氧,限制了在丁二酸工业化生产中的应用.本研究以运动发酵单胞菌(Zymomonas mobilis ZM4)为出发菌株,利用同源重组原理分别敲除其ED代谢途径2个关键酶基因——丙酮酸脱羧酶基因(pdc,ZMO1360)和乙醇脱氢酶基因(adhB,ZMO1596),以期获得能产丁二酸的重组工程菌株.通过同源重组成功获得敲除丙酮酸脱羧酶基因及乙醇脱氢酶基因的2株突变菌株,分别命名为ZM1360和ZM1596.发酵试验结果显示:在23 g/L葡萄糖的培养基发酵30 h,ZM1360和ZM1596丁二酸产量分别达2.8 g/L和0.67 g/L,乙醇产量分别下降16.7％和2.33％;而出发菌株Z.mobilis ZM4发酵液中则未能检测到丁二酸.与出发菌株Z.mobilis ZM4相比,ZM1360和ZM1596中丙酮酸脱羧酶(PDC)和乙醇脱氢酶(ADH)酶活也分别下降35.85％和69.51％;相应地,pdc基因表达下降了82％,基本无adhB基因表达.本研究表明,通过阻断Z.mobilis乙醇合成代谢途径,有利于丁二酸的积累,为构建新型高效的产丁二酸基因工程菌株奠定了一定基础.

关键词：丁二酸、运动发酵单胞菌、ED代谢途径、丙酮酸脱羧酶、乙醇脱氢酶、基因敲除

所属期刊栏目：21

分类号：Q78;TQ921(基因工程（遗传工程）)

在线出版日期：2015-09-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：657-664