大肠杆菌生物合成高谷氨酸
发布时间:2021-08-10 14:52
高谷氨酸(α-氨基己二酸),是一种非蛋白质氨基酸,被广泛应用在医药化工等领域中,但目前主要依靠化学合成法生产,存在着成本高、收率低、污染严重的问题,因此采用经济、绿色友好的生物合成法来生产α-氨基己二酸具有研究价值。本论文设计了两条α-氨基己二酸的生物合成途径,通过体外酶活测试完成外源酶的筛选,将其导入大肠杆菌体内进行发酵,成功检测到目标产物,实现生物合成α-氨基己二酸,最后利用代谢工程改造大肠杆菌逐步提高目标产物产量。具体研究如下:1、两条合成路径均是分两步生成目标产物,第一步以赖氨酸为底物生成α-氨基己二酸-δ-半醛(AASA),第二步用α-氨基己二酸-δ-半醛脱氢酶(AASADH)催化AASA生成α-氨基己二酸。首先测定酵母氨酸途径中第一步所用酿酒酵母(Sc)和阿维菌素链霉菌(Sa)来源的赖氨酸酮戊二酸还原酶(LKR)和酵母氨酸脱氢酶(SDH)的体外活性,发现只有酿酒酵母来源的ScLKR和ScSDH有体外活性。测定转氨酶途径中第一步所用红城红球菌(Re)和黄杆菌属(F1)来源的赖氨酸氨基转移酶(LAT),发现均有活性且黄杆菌属来源的FlLAT活性较高转化速率可达17.47±0.3...
【文章来源】:北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:122 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
图2-2质粒pQL02双酶切验证
?|?t????..?.疆:广"??Hr?1?认??-—一?加售_j_^?——n??SJ^JE?_?—…??JUT?_?__?;;??Sal.KR?SaSDH??B?惟?Marker??HhteFh^?\\\>n^m?Marker??.?.'.w.(!0-IH0kDa5??kOa??:…?…..—m\??H??^:fr,??????—*.??奶??:-..;Jalmfc:???m??rut??二每、?4<??.魏令.??图24?(A)?SaLFCR和SaSDH蛋白粗酶液的SDS-PAGE验证图;(B)?SaLKR和SaSDH蛋白纯??化后的SDS-PAGE验证图。??Fig.2-4?(A)?Analysis?of?SaLKR?and?SaSDH?crude?enzymes?by?SDS-PAGE;?(B)?Analysis?of??SaLKR?and?SaSDH?purified?protein?by?SDS-PAGE.??Sc!?KR?ScLKR?SclICK?Scf?KR?ScSDI?丨?SeSDH?Scl.kR?ScSDH??M?ka?ja^?■?;/.?im?mt?m?丨._沾—^?;Vt;^?绅化??Blue?Plus'?IV?Protein?Marker??g戀霸f?轉靈:%?u,:??^.to,.:.....?....营??-■..?.?.?■■.?^?,?::,:■;■::::*??—⑷??;—T,-?-?^??,:g^.;.?,!X:^j?"?'::''^:?:':X:||v?f ̄?-?I?<??:???|
第二章酵母氨酸途径屮酶的筛选及体外酶话分析??0.26?mg/mL、SaSDH?的浓度为?0.22?mg/mL、ScLKR?的浓度为?0.90?mg/mL、ScSDH??的浓度为0.44?mg/mL。??BC?A定量法测定蛋白浓度??04-?y=0.751?rx??R2=0.99861?y??〇??03-??i?,??|〇2-??。。1^???00?0?2?0.4?0?6??Concentration?of?Protein?(mg/mi)??图2-6蛋白浓度测定标准曲线。??Fig.2-6?Determination?standard?curve?of?protein?concentration.??2.4.4SaLKR、ScLKR动力学常数测定??通过不断改变底物赖氨酸浓度,用非线性回归的Michaelis-Menten方程进行??动力学测量,得到其动力学常数Vmax、/,再通过计算得到和值。??每组实验设置三个平行。??\?Sd.kR(NAI)H)??g?ScLICR(\ADPIh???0.004-?^??g?/?g?0.1W4-?/??%?〇?/?|?J??J?0.002-?/??/?/??0.000<?d?0.000??d??0?2?4?0?5?10??[S|(m\〇?丨?Slm'l??图2-7?ScLKR酶促反应速率与底物浓度关系曲线。(A>?ScLKR(NADH):?(B)?ScLKR(NADPH)。??Fig.2-7?Relationship?between?ScLKR?enzymatic?relation?rate?and?substra
【参考文献】:
期刊论文
[1]合成生物学技术发展带来的机遇与挑战[J]. 袁志明. 华中科技大学学报(社会科学版). 2020(01)
[2]高效液相色谱法测定酵母抽提物中谷氨酸的研究[J]. 李素媛,喻玺,刘恒,余佳,余术,黄龙,赵吉媛. 安徽农学通报. 2018(18)
[3]邻苯二甲醛柱前衍生化-HPLC测定复方氨基酸注射液中蛋氨酸亚砜的含量[J]. 邵天舒,郭雷,周长明. 中国现代应用药学. 2018(04)
[4]组学技术在氨基酸生产菌株选育中的研究现状与发展趋势[J]. 张权威,林高扬,马倩. 发酵科技通讯. 2017(04)
[5]合成生物学在基础生命科学研究中的应用[J]. 刘立中,白阳,郑海,傅雄飞,刘陈立. 生物工程学报. 2017(03)
[6]氨基酸生产菌株的研究热点及发展动向[J]. 陈宁,范晓光. 发酵科技通讯. 2016(01)
[7]氨基酸对头霉素C生物合成的影响[J]. 李梦茜,张振旺. 大众科技. 2015(05)
[8]氨基酸的生物活性及其营养调控功能的研究进展[J]. 王洪荣,季昀. 动物营养学报. 2013(03)
[9]β-内酰胺类抗生素头孢菌素C的生物合成途径及调节[J]. 杨亚利,徐智策,张志艳,张雪梅. 科技信息. 2010(15)
[10]我国氨基酸生产现状和发展建议[J]. 蔡诗贵,熊家林. 湖北化工. 2000(06)
博士论文
[1]利用重组大肠杆菌和核糖开关进行L-赖氨酸生产的研究[D]. 王俊明.山东大学 2015
[2]基于代谢工程选育谷氨酸棒杆菌L-赖氨酸高产菌[D]. 徐建中.江南大学 2014
硕士论文
[1]生产7-ACA废液中α-氨基己二酸的提取工艺研究[D]. 于桂花.河北科技大学 2010
[2]D-α-氨基己二酸与1,2-苯并异噻唑-3-酮的合成工艺研究[D]. 苗彩霞.华东师范大学 2009
本文编号:3334263
【文章来源】:北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:122 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
图2-2质粒pQL02双酶切验证
?|?t????..?.疆:广"??Hr?1?认??-—一?加售_j_^?——n??SJ^JE?_?—…??JUT?_?__?;;??Sal.KR?SaSDH??B?惟?Marker??HhteFh^?\\\>n^m?Marker??.?.'.w.(!0-IH0kDa5??kOa??:…?…..—m\??H??^:fr,??????—*.??奶??:-..;Jalmfc:???m??rut??二每、?4<??.魏令.??图24?(A)?SaLFCR和SaSDH蛋白粗酶液的SDS-PAGE验证图;(B)?SaLKR和SaSDH蛋白纯??化后的SDS-PAGE验证图。??Fig.2-4?(A)?Analysis?of?SaLKR?and?SaSDH?crude?enzymes?by?SDS-PAGE;?(B)?Analysis?of??SaLKR?and?SaSDH?purified?protein?by?SDS-PAGE.??Sc!?KR?ScLKR?SclICK?Scf?KR?ScSDI?丨?SeSDH?Scl.kR?ScSDH??M?ka?ja^?■?;/.?im?mt?m?丨._沾—^?;Vt;^?绅化??Blue?Plus'?IV?Protein?Marker??g戀霸f?轉靈:%?u,:??^.to,.:.....?....营??-■..?.?.?■■.?^?,?::,:■;■::::*??—⑷??;—T,-?-?^??,:g^.;.?,!X:^j?"?'::''^:?:':X:||v?f ̄?-?I?<??:???|
第二章酵母氨酸途径屮酶的筛选及体外酶话分析??0.26?mg/mL、SaSDH?的浓度为?0.22?mg/mL、ScLKR?的浓度为?0.90?mg/mL、ScSDH??的浓度为0.44?mg/mL。??BC?A定量法测定蛋白浓度??04-?y=0.751?rx??R2=0.99861?y??〇??03-??i?,??|〇2-??。。1^???00?0?2?0.4?0?6??Concentration?of?Protein?(mg/mi)??图2-6蛋白浓度测定标准曲线。??Fig.2-6?Determination?standard?curve?of?protein?concentration.??2.4.4SaLKR、ScLKR动力学常数测定??通过不断改变底物赖氨酸浓度,用非线性回归的Michaelis-Menten方程进行??动力学测量,得到其动力学常数Vmax、/,再通过计算得到和值。??每组实验设置三个平行。??\?Sd.kR(NAI)H)??g?ScLICR(\ADPIh???0.004-?^??g?/?g?0.1W4-?/??%?〇?/?|?J??J?0.002-?/??/?/??0.000<?d?0.000??d??0?2?4?0?5?10??[S|(m\〇?丨?Slm'l??图2-7?ScLKR酶促反应速率与底物浓度关系曲线。(A>?ScLKR(NADH):?(B)?ScLKR(NADPH)。??Fig.2-7?Relationship?between?ScLKR?enzymatic?relation?rate?and?substra
【参考文献】:
期刊论文
[1]合成生物学技术发展带来的机遇与挑战[J]. 袁志明. 华中科技大学学报(社会科学版). 2020(01)
[2]高效液相色谱法测定酵母抽提物中谷氨酸的研究[J]. 李素媛,喻玺,刘恒,余佳,余术,黄龙,赵吉媛. 安徽农学通报. 2018(18)
[3]邻苯二甲醛柱前衍生化-HPLC测定复方氨基酸注射液中蛋氨酸亚砜的含量[J]. 邵天舒,郭雷,周长明. 中国现代应用药学. 2018(04)
[4]组学技术在氨基酸生产菌株选育中的研究现状与发展趋势[J]. 张权威,林高扬,马倩. 发酵科技通讯. 2017(04)
[5]合成生物学在基础生命科学研究中的应用[J]. 刘立中,白阳,郑海,傅雄飞,刘陈立. 生物工程学报. 2017(03)
[6]氨基酸生产菌株的研究热点及发展动向[J]. 陈宁,范晓光. 发酵科技通讯. 2016(01)
[7]氨基酸对头霉素C生物合成的影响[J]. 李梦茜,张振旺. 大众科技. 2015(05)
[8]氨基酸的生物活性及其营养调控功能的研究进展[J]. 王洪荣,季昀. 动物营养学报. 2013(03)
[9]β-内酰胺类抗生素头孢菌素C的生物合成途径及调节[J]. 杨亚利,徐智策,张志艳,张雪梅. 科技信息. 2010(15)
[10]我国氨基酸生产现状和发展建议[J]. 蔡诗贵,熊家林. 湖北化工. 2000(06)
博士论文
[1]利用重组大肠杆菌和核糖开关进行L-赖氨酸生产的研究[D]. 王俊明.山东大学 2015
[2]基于代谢工程选育谷氨酸棒杆菌L-赖氨酸高产菌[D]. 徐建中.江南大学 2014
硕士论文
[1]生产7-ACA废液中α-氨基己二酸的提取工艺研究[D]. 于桂花.河北科技大学 2010
[2]D-α-氨基己二酸与1,2-苯并异噻唑-3-酮的合成工艺研究[D]. 苗彩霞.华东师范大学 2009
本文编号:3334263
本文链接:https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3334263.html
最近更新
教材专著