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聚羟基脂肪酸酯(PHA)是一类生物可降解的热塑性材料,其中3-羟基丁酸和3-羟基戊酸共聚物(PHBV)因为具有比聚3-羟基丁酸(PHB)更优良的低脆性和低结晶性,使得PHBV更适合商业应用。PHBV中3-羟基戊酸(3HV)的单体含量对共聚物的物理和机械性能有很大影响,因此,研究改变3HV的摩尔含量十分重要。本研究从Ralstonia eutropha H16中克隆一个丙酸通透酶基因(prpP)丙酸辅酶A合成酶(prpE),基因prpP和prpE连同来自Ralstonia eutropha H16的PHA合成操纵子phCAB一起构建到质粒pBHR68-prpP和pBHR68-prpE上。转化pBHR68-prpP和pBHR68-prpE到大肠杆菌得到重组菌Escherichia coli XL10-Gold pBHR68-prpP和Escherichia coli XL10-Gold pBHR68-prpP。当重组菌Escherichia coli XL10-Gold pBHR68-prpP在含有葡萄糖和丙酸钠的混合碳源中培养60个小时后,可得到高3HV含量(14.3 mol%),高分子量(～1100000 Da)和高PHA含量(62 wt%)的PHBV共聚物。研究结果表明过表达基因prpP在Escherichia coli XL10-Gold中,能够提高Escherichia coli XL10-Gold对丙酸的吸收和利用,改进了PHBV合成的代谢路径,导致了3HV单体在共聚物中含量提高。本研究同时把prpP基因克隆到广源宿主可穿梭载体pBBR1MCS-2中得到新的质粒PCS2-L01,介导质粒PCS2-L01到Ralstonia eutropha H16。利用葡萄糖酸钠和丙酸钠作为碳源,摇瓶培养重组菌Ralstonia eutropha H16 72个小时后可得细胞干重(CDW),PHA含量(PHA/CDW)和3HV含量分别为:4.2 g/l,78.5 %和21.6 mol%。这个结果显示3HV在PHBV中的摩尔含量相比野生型Ralstonia eutropha H16高1.5-2.5倍。上面的研究结果表明,在Escherichia coli XL10-Gold和Ralstonia eutropha H16过表达丙酸通透酶基因prpP都能提高丙酸的吸收和利用,提高了3HV在PHBV中摩尔含量。这就为利用固定碳源组成,如工业废水和利用葡萄糖和丙酸作为混合碳源商业化发酵生产PHBV提供了潜力。