位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
代谢工程改造Escherichia coli生产L-苹果酸
  • ISSN号:1006-687X
  • 期刊名称:《应用与环境生物学报》
  • 时间:0
  • 分类:Q78[生物学—分子生物学] TQ921[轻工技术与工程—发酵工程;化学工程]
  • 作者机构:[1]江南大学食品科学与技术国家重点实验室,无锡214122, [2]江南大学工业生物技术教育部重点实验室,无锡214122, [3]江南大学食品微生物制造工程实验室,无锡214122
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(21422602)和中组部青年拔尖人才支持计划资助
中文摘要:

为了高效生产L-苹果酸,首先在大肠杆菌w3110中敲除ldhA、poxB、pflB和pta-ackA基因积累丙酮酸,为L-苹果酸合成提供前体,并且通过苹果酸酶的引入构建L-苹果酸一步合成路径,将丙酮酸转化为L-苹果酸. 在此基础上,敲除frdBC、fumB和fumAC阻断L-苹果酸代谢路径,并结合pos5基因的表达对胞内辅因子路径进行优化. 结果表明:(1)ldhA、poxB、pflB和pta-ackA基因的敲除能有效地提高丙酮酸产量到20.9 g/L;(2)苹果酸酶突变及过量表达使得L-苹果酸和琥珀酸产量分别提高了87.2%和31.6%,达到1.46 g/L和3.25 g/L;(3)通过敲除frdBC、fumB和fumAC,L-苹果酸产量增加到3.42 g/L;(4)pos5基因的表达降低了胞内NADH/NAD+比率,增加了NADPH含量,最终突变菌株Escherichia coli F0921的L-苹果酸产量达到9.34 g/L. 因此,通过苹果酸酶构建L-苹果酸生物合成路径提高L-苹果酸的生产是可行的,结果可为代谢工程改造大肠杆菌生产L-苹果酸提供了新的研究思路.

英文摘要:

The aim of our study was to engineer Escherichia coli to produce L-malate. The pool of pyruvate was first increased by knocking out the genes ldhA, poxB, pflB, and pta-ackA in E. coli w3110, and the one-step L-malate synthesis pathway was constructed via malic enzyme. Furthermore, the L-malate consumption pathway was disrupted by knocking out frdBC, fumB, and fumAC, and the cofactor level was optimized by overexpressing pos5. The pyruvate production was increased to 20.9 g/L with knockout of ldhA, poxB, pflB, and pta-ackA, and the titers of L-malate and succinate were respectively increased to 87.2% and 31.6% with overexpression of C490S. The titer of l-malate was further improved to 9.34 g/L in E. coli F0921 with knockout of frdBC, fumB, and fumAC, and optimization of the cofactor level. In summary, the one-step L-malate synthesis pathway was successfully constructed in E. coli to produce L-malate by malic enzyme, providing a new method to produce L-malate.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《应用与环境生物学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院成都生物研究所
  • 主编:吴宁
  • 地址:成都市人民南路4段9号
  • 邮编:610041
  • 邮箱:biojaeb@cib.ac.cn
  • 电话:028-82890917
  • 国际标准刊号:ISSN:1006-687X
  • 国内统一刊号:ISSN:51-1482/Q
  • 邮发代号:62-15
  • 获奖情况:
  • 中国农业期刊金犁奖学术类一等奖(2006),* 中国期刊方阵双效期刊(2002年),* 四川省第二届优秀期刊(2000年),* 四川省一级学术期刊(1998年)
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国生物科学数据库,英国动物学记录,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:23016