硫模块启动子对提高L | 水果好營養
甲硫氨酸(methionine,Met,(S)-2-Amino-4-(methylthio)butanoicacid)[1-2]是必需氨基酸中唯一含硫元素的氨基酸,分为L型和D型2种同分异构体,在自然界中主要以L型为 ...
1(浙江省生物有机合成技术研究重点实验室(浙江工业大学),浙江 杭州,310014) 2(生物转化与生物净化教育部工程研究中心(浙江工业大学),浙江 杭州,310014) 3(手性生物制造国家地方联合工程研究中心(浙江工业大学),浙江 杭州,310014)
摘 要 研究生物合成硫模块对L-甲硫氨酸产量的影响并优化了发酵条件。利用实验室构建的重组菌株,用trc启动子替换基因组上cysK的组成型启动子,在质粒pA*H上插入glpE和nrdH基因;通过构建PG3启动子文库,获得转录强度最高的p32启动子,进一步优化硫模块,最后通过对培养基的优化提高了硫代硫酸盐的供给,从而提高L-甲硫氨酸产量。结果表明:使用构建得到的E. coli W3110 JAHFEBL trc-cysK/pA*H-p32-nrdH-glpE菌株,发酵48 h后L-甲硫氨酸摇瓶水平产量达到1.3 g/L,较对照组提升了41.5%;通过对培养基的进一步优化,L-甲硫氨酸产量最终达到2.3 g/L,相比未优化的发酵水平提高了77.0%,且该研究为其他含硫氨基酸的生物合成提供了基础。
关键词 L-甲硫氨酸;启动子优化;硫同化模块;生物合成;硫代硫酸盐
甲硫氨酸(methionine, Met, (S)-2-Amino-4-(methylthio)butanoic acid)[1-2]是必需氨基酸中唯一含硫元素的氨基酸,分为L型和D型2种同分异构体,在自然界中主要以L型为主。在畜牧养殖业中甲硫氨酸被视为是家禽[1]的第一限制性氨基酸。
微生物法合成L-甲硫氨酸的代谢途径虽然复杂[3],但生物合成条件温和、对环境友好,具有很大的发展潜力[4]。半胱氨酸的合成效率是利用重组菌E. coli 生产L-甲硫氨酸的限制因素之一[5-6]。相对于硫酸盐同化途径,硫代硫酸盐同化途径仅消耗1个NADPH分子即可从硫代硫酸盐分子合成2个L-半胱氨酸分子[7]。在该途径中,硫代硫酸盐依靠...
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