代谢工程策略合成甲硫氨酸的研究

发布时间：2023-08-29 21:07

　　甲硫氨酸(Met)是人和动物的必需氨基酸,在生物体内具有重要的生理生化功能。绝大多数植物和微生物可以合成Met,但产量较低,且在不同的生物中,Met的合成途径出现了一定程度的分化。前人对于微生物合成Met的研究已经取得很大的进展,但基本集中在微生物本身,且其产量仍不足以达到产业化的需求。因此,在本研究中,我们试图通过将不同类型生物(植物和微生物)中的Met合成途径进行重新设计组合,利用代谢工程的方法获得一株组合型Met合成菌株,具体的研究结果如下:首先,根据植物中Met合成途径与微生物中的差异,在大肠杆菌W3110中过表达植物中的胱硫醚-γ-合成酶基因CGS和S-甲基甲硫氨酸(SMM)循环中的高半胱氨酸甲基转移酶基因HMT和甲硫氨酸甲基转移酶基因MMT。CGS通过催化O-磷酸高丝氨酸为胱硫醚,将苏氨酸合成流量转移到Met的合成,过表达获得菌株ZM1-C,摇瓶发酵48个小时后,Met的产量可达146 mg/L,是野生型的2倍;同样的,HMT和MMT共同过表达(菌株ZM1-HM)后,Met的产量提高到112 mg/L;接着将CGS、HMT和MMT共同过表达(菌株ZM1-CHM),Met的产...

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 甲硫氨酸概述
    1.2 甲硫氨酸生物合成和调控
        1.2.1 甲硫氨酸生物合成
        1.2.2 甲硫氨酸合成的调控
    1.3 甲硫氨酸合成现状
        1.3.1 化学合成法
        1.3.2 酶法催化法
        1.3.3 微生物发酵法
    1.4 本文研究内容与意义
第二章 植物基因在大肠杆菌中表达及菌株发酵
    2.1 引言
    2.2 材料与方法
        2.2.1 菌种和质粒
        2.2.2 实验试剂
        2.2.3 培养基和溶液
        2.2.4 主要仪器
    2.3 实验方法
        2.3.1 感受态细胞制备
        2.3.2 基因工程菌的构建
        2.3.3 基因工程菌的发酵
        2.3.4 发酵液分析
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 标准曲线
        2.4.2 重组菌的发酵
    2.5 小结
第三章 大肠杆菌甲硫氨酸合成途径的改造
    3.1 引言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 菌种和质粒
        3.2.2 实验试剂
        3.2.3 培养基和溶液
        3.2.4 主要仪器
    3.3 实验方法
        3.3.1 E.coli/p Cas电转感受态制备
        3.3.2 大肠杆菌基因组提取
        3.3.3 基因工程菌的构建
        3.3.4 基因工程菌的发酵
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 大肠杆菌Met合成相关基因敲除的验证
        3.4.2 基因敲除菌株的发酵
    3.5 小结
第四章 外源基因组合在改造后大肠杆菌中表达和菌株发酵
    4.1 引言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 菌种和质粒
        4.2.2 实验试剂
        4.2.3 培养基和溶液
        4.2.4 主要仪器
    4.3 实验方法
        4.3.1 电转感受态制备
        4.3.2 基因工程菌的构建
    4.4 结果与讨论
        4.4.1 重组菌的发酵
    4.5 小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
附录
致谢
作者简介
    1 作者简历
    2 攻读硕士学位期间发表的学术论文
    3 参与的科研项目及获奖情况
    4 发明专利
学位论文数据集



本文编号：3844291