温度调节基因开关调控大肠杆菌发酵合成L-丙氨酸

周丽; 邓璨; 崔文璟; 刘中美; 周哲敏

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温度调节基因开关调控大肠杆菌发酵合成L-丙氨酸

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[目的]L-丙氨酸的存在导致Escherichia coli的生长速率显著降低,最终会降低发酵过程中L-丙氨酸的体积合成速率.用温度调节基因开关(λpR-pL)高效、动态调控重组E.coli菌株菌体生长与L-丙氨酸合成过程,使两者相协调.[方法]以野生型E.coli B0016为出发菌株,敲除乙酸、甲酸、乙醇、琥珀酸、乳酸代谢产物合成途径以及丙氨酸消旋酶编码基因(ackA-pta、pflB、adhE、frdA、ldhA、dadX),获得菌株B0016-060B.将嗜热脂肪地芽孢杆菌(Geobacillus stearothermophilus)来源的L-丙氨酸脱氢酶基因(alaD)克隆于pL启动子下游,并在B0016-060B菌株中表达,获得菌株B0016-060B/pPL-alaD,进行摇瓶和发酵罐发酵考察菌体生长和L-丙氨酸发酵性能.[结果]竞争代谢途径的敲除显著降低了副产物合成量,仅形成极少量的乙酸、琥珀酸和乙醇.28℃下菌株B0016-060B/pPL-alaD几乎不合成L-丙氨酸,可保证菌体快速生长;而在42℃下可高效合成L-丙氨酸.经发酵罐发酵,可合成67.2 g/L L-丙氨酸,体积生产强度达到2.06 g/(L·h).[结论]通过发酵培养温度的简单切换,分阶段实现了细胞的快速增量和L-丙氨酸的高强度合成.

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来源
《微生物学通报》 |2015年第11期|2272-2281|共10页
作者
周丽; 邓璨; 崔文璟; 刘中美; 周哲敏;
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作者单位

江南大学生物工程学院工业生物技术教育部重点实验室江苏无锡 214122;

江南大学生物工程学院工业生物技术教育部重点实验室江苏无锡 214122;

江南大学生物工程学院工业生物技术教育部重点实验室江苏无锡 214122;

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江南大学生物工程学院工业生物技术教育部重点实验室江苏无锡 214122;

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正文语种 chi
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关键词
L-丙氨酸; 基因开关; 大肠杆菌; 发酵; 代谢工程;

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