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还原型谷胱甘肽(L-Glutathione,GSH)是带有活性巯基的三肽(γ-L-谷氨酰-L-半胱氨酰-甘氨酸),由L-半胱氨酸、甘氨酸和L-谷氨酸通过肽键连接而成,在医药、食品、化妆品、运动营养学、保健品等行业有着广泛的应用。目前谷胱甘肽的生产以生物合成法为主,但因其前体半胱氨酸转化率低、产物易被降解以及工业化生产中添加诱导剂成本较高等问题,其产业化仍然有很大的提升空间。 本课题在已有的生物法合成谷胱甘肽的基础上,针对前体供应、产物合成、能量供应三个模块进行宿主的改造,并以降低成本为目的,对不同来源的谷胱甘肽双功能酶基因gshFss和gshFst进行启动子优化,旨将目的酶从诱导型表达改造成组成型表达,并同时改善其产量以及底物转化率。本课题利用蛋白表达、酶活检测、全细胞合成以及qRT-PCR等手段,考察了启动子的改造对目的基因表达的影响,最终进行发酵生产谷胱甘肽的实验,在不添加诱导剂的情况下,添加25 mmol/L底物氨基酸后,重组菌JM05/pUC18-Pcha2-gshFss发酵得到20.3 mmol/L GSH,底物转化率达到81.3%,较之前有5.5%的提高。尽管gshFst的启动子优化效果不显著,但最终得到多个不同表达强度的重组质粒。