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过量表达NADH氧化酶加速光滑球拟酵母合成丙酮酸
  • ISSN号:0001-6209
  • 期刊名称:微生物学报
  • 时间:0
  • 页码:1061-1066
  • 语言:中文
  • 分类:Q935[生物学—微生物学]
  • 作者机构:[1]江南大学工业生物技术教育部重点实验室,无锡214122
  • 相关基金:国家杰出青年基金(20625619);国家“863计划”(2006AA022201);国家自然科学基金(30670066.20706025);国家“973项目”(2007CB71403)
  • 相关项目:生物化工与食品化工
中文摘要:

【目的】进一步提高光滑球拟酵母(Torulopsis glabrata)发酵生产丙酮酸的生产强度。【方法】将来源于乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)中编码形成水的NADH氧化酶noxE基因过量表达于丙酮酸工业生产菌株T.glabrata CCTCCM202019中,获得了一株NADH氧化酶活性为34.8U/mg蛋白的重组菌T.glabrata-PDnoxE。【结果】与出发菌株T.glabrata CCTCC M202019相比,细胞浓度、葡萄糖消耗速率和丙酮酸生产强度分别提高了168%、44.9%和12%,发酵进行到36h葡萄糖消耗完毕。补加50g/L葡萄糖继续发酵20h,则使丙酮酸浓度提高到67.2g/L。葡萄糖消耗速度和丙酮酸生产强度增加的原因在于形成水的NADH氧化酶过量表达,导致NADH和ATP含量分别降低了18.1%和15.8%,而NAD+增加了11.1%。【结论】增加细胞内NAD+含量能有效地提高酵母细胞葡萄糖的代谢速度及目标代谢产物的生产强度。

英文摘要:

[Objective] The aim of this manuscript was to illuminate the effect of NADH oxidation pathway on the glycolytic rate and the pyruvate productivity. [Methods] The noxE gene encoding a waterorming NADH oxidase from Lactococcus lactis, was expressed in a pyruvate producing Torulopsis glabrata CCTCC M202019. A mutant strain T. glabrata-PDnoxE, with specific NADH oxidase activity of 34.8 U/mg protein, was obtained. [Results] During batch fermentation with 100 g/L glucose in the medium, the dry cell weight, the glucose consumption rate and pyruvate production rate were 168%, 44.9% and 12% higher than that of the parent strain, respectively. Only 2.5 g/L residual glucose was detected in the fermentation broth after 36 h culture, then 50 g/L glucose was supplemented to the culture broth and the concentration of pyruvate increased to 67.2 g/L. As the result of NADH oxidase overexpression, the intracellular NADH, NAD+ and ATP concentrations of the mutant and the parent strain were deter- mined, the NADH and ATP content decreased 18.1% and 15.8% respectively, while the NAD+ concentration increased 11.1%. [Conclusion] The increasing of intracellular NAD+ concentration can efficiently enhance the rate of glucose consumption and the pyruvate production.

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期刊信息
  • 《微生物学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国微生物学会 中国科学院微生物研究所
  • 主编:谭华荣
  • 地址:北京市朝阳区北辰西路3号中国科学院微生物研究所B401室
  • 邮编:100101
  • 邮箱:actamicro@sun.im.ac.cn
  • 电话:010-64807516
  • 国际标准刊号:ISSN:0001-6209
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1995/Q
  • 邮发代号:2-504
  • 获奖情况:
  • 国家优秀期刊二等奖,中科院优秀期刊二等奖,中国科协首届优秀科技期刊二等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,美国生物医学检索系统,美国生物科学数据库,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),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:21879