大肠杆菌中戊二酸的生物合成及其发酵优化

发布时间：2024-05-12 15:23

　　戊二酸(Glutaric Acid,Pentanedioic acid)又名1,3-丙二羧酸或胶酸,是一种重要的二元羧酸,广泛应用于塑料、化工和医药等领域。工业上主要从己二酸生产的副产物中回收戊二酸,但是该方法存在环境污染高、分离提纯困难和制备条件复杂等一系列问题,所以戊二酸的生物法合成得到了广泛关注。Zhao等通过在大肠杆菌中构建己二酸逆降解途径(RADP)实现了戊二酸的生物合成。通过使用浅蓝菌素抑制脂肪酸的合成提高丙二酰辅酶A的浓度,然而该方法戊二酸产量较低,无法满足工业生产需求,所以本课题在此基础上继续进行代谢工程改造和发酵优化,进一步提高戊二酸产量。经前期实现结果发现,大肠杆菌中丙二酰辅酶A的含量较低,限制了戊二酸产量的提高。为了解决这一问题,在大肠杆菌中引入三叶草根瘤菌中的丙二酸摄入途径,通过SDS-PAGE和RT-qPCR验证了目的蛋白的表达以及目标基因的转录,使大肠杆菌能够利用丙二酸生产戊二酸。结果表明,外加4 g·L^-1丙二酸时,工程菌株戊二酸产量和产率即分别提高2.1倍和10.7%。经过一系列丙二酸梯度优化后,戊二酸产量最高可提高2.7倍,达到0...

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【部分图文】：

图1-1戊二酸的生物合成途径Fig.1-1Anovelsyntheticpathwayforglutarateproduction琥珀酸半醛脱氢酶（gabD/davD）；2-羟基戊二酸脱氢酶（hgdH）；戊二酸-CoA转移酶（gctAB）；2-羟基戊二酰辅酶A脱水酶（hgdABC）；反烯酰-CoA还原酶（Ter）；硫酯酶（tesB）；赖氨酸单加氧酶（davB）；δ-氨基戊酰胺酶（davA）；5-氨基戊酸氨基转移酶（gabT/davT）；赖氨酸脱羧酶（CadA）；腐胺氨基转移酶（PatA）；5-氨基戊酸渗透酶（NCgl0464）；尸胺转运蛋白（potE）；赖氨酸转运蛋白（lysE）；β-酮硫醇酶（Tfu0875）；

江南大学硕士学位论文2图1-1戊二酸的生物合成途径Fig.1-1Anovelsyntheticpathwayforglutarateproduction琥珀酸半醛脱氢酶（gabD/davD）；2-羟基戊二酸脱氢酶（hgdH）；戊二酸-CoA转移酶（gctAB）；2-羟基戊二酰辅酶....

图3-1大肠杆菌中戊二酸的生物合成途径Fig.3-1AnovelsyntheticpathwayforglutarateproductioninE.coli“X”代表抑制；红色代表过表达

江南大学硕士学位论文16第三章结果与讨论3.1构建丙二酸摄入途径3.1.1matBC基因的过表达在大肠杆菌BL21(DE3)中过表达了Tfu_0875、Tfu_2399、Tfu_0067、Tfu_1647、Tfu_2576-7五种酶的基因，构建了戊二酸的生物合成途径，如图3-1所....

图3-2重组质粒PAD8酶切验证图

第二章结果与讨论17图3-2重组质粒PAD8酶切验证图Fig.3-2EnzymaticdigestionofrecombinantplasmidsPAD81：EcoRI单酶切(6803bp)；2：EcoRI和HindIII双酶切(1465bp和5338bp)图3-3大肠杆菌中ma....

图3-3大肠杆菌中matB和matC基因的相对表达量Fig.33RelativeexpressionlevelofmatBandmatCgeneinE.coli

第二章结果与讨论17图3-2重组质粒PAD8酶切验证图Fig.3-2EnzymaticdigestionofrecombinantplasmidsPAD81：EcoRI单酶切(6803bp)；2：EcoRI和HindIII双酶切(1465bp和5338bp)图3-3大肠杆菌中ma....

本文编号：3971515