【摘 要】
:
L-蛋氨酸是人和动物体内内无法合成的八种氨基酸之一,被广泛的应用于多个行业,然而目前L-蛋氨酸仍然依靠化学法合成,并没有实现工业化的微生物发酵生产。本文使用的菌株为谷氨酸棒杆菌ATCC13032,该菌株已经能够工业化地生产L-谷氨酸和L-赖氨酸,而L-蛋氨酸的生物化学合成却与其他氨基酸不同。谷氨酸棒杆菌生产1 mol L-谷氨酸或L-赖氨酸时只需要大量消耗1 mol或4 mol NADPH,而生产
论文部分内容阅读
L-蛋氨酸是人和动物体内内无法合成的八种氨基酸之一,被广泛的应用于多个行业,然而目前L-蛋氨酸仍然依靠化学法合成,并没有实现工业化的微生物发酵生产。本文使用的菌株为谷氨酸棒杆菌ATCC13032,该菌株已经能够工业化地生产L-谷氨酸和L-赖氨酸,而L-蛋氨酸的生物化学合成却与其他氨基酸不同。谷氨酸棒杆菌生产1 mol L-谷氨酸或L-赖氨酸时只需要大量消耗1 mol或4 mol NADPH,而生产1 mol L-蛋氨酸时却需要7 mol ATP和8mol NADPH,这极大程度上限制了L-蛋氨酸的合成。本研究根据代谢工程原理,通过基因突变和异源表达增加NADPH供应的基因,构建基因工程菌株来增加NADPH供给,从而提高L-蛋氨酸产量。(1)磷酸戊糖途径是细胞内产生还原力NADPH的主要代谢途径,而葡萄糖6-磷酸脱氢酶(zwf编码)是磷酸戊糖途径的第一个脱氢酶。通过构建质粒p K18mobsac B-zwffbr将谷氨酸棒杆菌中的基因zwf第727位的碱基G替换成A,解除了NADPH、ATP和PEP等的反馈抑制作用,从而增加NADPH的供应,获得菌株谷氨酸棒杆菌YM-1,使L-蛋氨酸的产量增加了13.53%(0.445 g/L)。(2)戊糖磷酸途径中的第二种脱氢酶是葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(gnd编码),通过构建质粒p K18mobsac B-gnd fbr,使基因gnd第1083为碱基T替换为C,解除了反馈抑制作用,增加NADPH的供应,最终得到菌株谷氨酸棒杆菌YM-2,使得L-蛋氨酸的产量增加到了16.32%(0.456 g/L)。再进一步将p K18mobsac B-gnd fbr转到谷氨酸棒杆菌YM-1中,得到菌株谷氨酸棒杆菌YM-3,使L-蛋氨酸的产量增加了28.3%(0.503 g/L),说明将zwf与gnd基因都突变后,更有利于NADPH的供应与L-蛋氨酸的合成。(3)通过构建质粒pLY-4-gap C,在谷氨酸棒杆菌中异源表达来自于丙酮丁醇梭菌中的gap C基因(编码NADP+-GAPDH),增加NADPH的供应,L-蛋氨酸产量提高了47.9%(0.58g/L),最后获得菌株谷氨酸棒杆菌YM-4。(4)通过构建质粒pLY-4-pnt AB异源表达来源于大肠杆菌中的pnt AB基因(编码膜偶联的烟酰胺核苷酸转氢酶),可以将NADH氧化成NAD+来使NADP+还原成NADPH,一方面降低了NADH/NAD+的比值,另一方面增加NADPH供应,获得菌株谷氨酸棒杆菌YM-5,使L-蛋氨酸较改造之前产量增加了35.2%(0.53 g/L)。(5)通过对G6PDH和6GPDH进行定点突变以及异源表达基因gap C,获得谷氨酸棒杆菌YM-6,L-蛋氨酸产量达到0.64 g/L,与野生型的谷氨酸棒杆菌相比(0.394 g/L),L-蛋氨酸的产量增加了62.2%,并增加了底物的转化率。通过代谢通量的分析,表明在谷氨酸棒杆菌YM-6中,增加了糖酵解途径和磷酸戊糖途径G-6-P的流量,进一步增加了NADPH的供应,为L-蛋氨酸的合成提供更多的还原力和碳骨架。
其他文献
L-蛋氨酸作为多种生物活性物质的合成前体,参与机体多种代谢,目前在制药、食品和化妆品行业具有广泛的应用。发酵法生产氨基酸具有原料利用率高、操作简便、环境污染小等优点,正在逐步取代传统化学合成法。L-蛋氨酸生物合成途径上支路较多,合成蛋氨酸所需能量也较高,且其生物合成受严格调控。目前生物发酵法制备L-蛋氨酸得率普遍较低,不足以支持工业化生产,使科研人员不断进行菌种选育,从多方向提升L-蛋氨酸的微生物
学习单是课堂教学的重要载体,能让学生明确学习目标,知晓学习重点、难点,能为学生的数学学习指明方向,提供帮助。在小学数学教学中,通常有记录型学习单、主题型学习单以及创造型学习单。学习单能让学生的学习任务、目标、要求、内容等可视化、系统化,充分发挥学生的创造性潜质。借助学习单,学生的数学学习能真正发生、深度发生。
人工智能、大数据、云计算等现代信息代技术的迅猛发展对社会各方面都产生了巨大影响,教育也迎来与信息技术深度融合的重大机遇。智慧教育是传统教育走向未来教育的必然选择。在小学数学课堂教学中,智能化教学技术的广泛应用,使得教学方式发生了巨大变化。文章通过探析智慧教育与小学数学之间的联系,从教学理念、教学内容、教学方法、学习方式四个方面分析在智慧教育视域下小学教学方式的变革,以达到全面育人,培养符合时代发展
学分制最早在美国哈佛大学出现,距今已有一百多年的历史。在此期间,学分制日渐完善。其对美国高等教育产生了重要影响,特别是从精英化向大众化转变过程中起了较大的作用。探究美国学分制生成过程,并借其经验,给我国高校带来以下启示:转变传统教育观念,解放思想束缚;推行导师制和绩点制,让学生更好地成长;大力加强课程建设,提供更加优质的教育资源;建设服务型校园,提供必要保障。
本文通过对广东大数据产业的现状和发展状况进行详细研究,指出了广东大数据产业高质量发展面临的产业边界及数据权属不清、产业融合尚存较大空间、区域发展不平衡突出、信息基础设施建设短板突出、专业人才集聚度不足、核心技术研发能力不足等问题。提出了实施顶层设计,推动国家级大数据产业园的规划创建;强化新型基础设施建设力度,为大数据产业发展“强筋壮骨”;推动传统产业数字化转型升级,打造大数据新经济增长点;推动大数
后疫情时代,高职院校的校园菜鸟驿站或将承担着除基本寄取件服务之外的诸如实习实训、文化宣传、志愿服务、劳动实践等众多功能。如何将高职校园菜鸟驿站打造成多功能、一体化的集学习、生活于一体的数字化综合服务平台不仅能为师生提供多元化的综合物流服务,还能形成独具特色的校园文化。
目的观察特发性膜性肾病(idiopathic membranous nephropathy,IMN)患者肾小管自噬体数量、自噬相关蛋白Beclin-1和LC3的表达,了解肾小管上皮细胞自噬是否参与了IMN肾间质纤维化的进展。方法回顾性总结2015年6月至2016年12月在中国医科大学附属盛京医院经肾活检确诊为IMN患者30例,在透射电子显微镜下观察IMN患者肾组织肾小管上皮细胞自噬体的数量,免疫组
淮滨县位于河南省信阳市东南部,地处淮河中上游,方言分区属于中原官话信蚌片。由于地理位置和历史原因,具有西南官话和江淮官话的一些特征,拥有一定的研究价值,但有关淮滨方言研究成果较少。从搜索到的文章来看,学者们主要研究淮滨方言单个词汇或某一类词汇,关注点在词汇的部分而非整体,对词汇未做系统性研究。为了进一步深入系统性地分析描写淮滨方言词汇,我们依据《汉语方言词语调查条目表》并查阅大量相关文献资料,对淮
襄阳市位于湖北省西部,长江中游地区,地处湖北、河南、陕西三省的交界地带。这一独特的地理位置使襄阳处于西南官话与中原官话的交界地带,方言极具特色。本文通过对襄阳方言词汇的考察,可以深化对襄阳方言的认识,为西南官话词汇及汉语方言的研究提供有价值的参考。本文分为五章:第一章绪论,首先介绍了襄阳的地理位置及历史沿革,接着从方言归属、语音系统两个方面介绍了襄阳方言的基本情况,再从语音、词汇、语法三个方面介绍
地形校正可以削弱地势复杂区域由于地形起伏导致的地表接收太阳辐射不均匀和地表反射率失真的问题,从而提升遥感影像质量和遥感信息提取的精度。但是,现有地形校正模型存在过校正、波段间校正效果不稳定以及校正效果不理想等问题。本文根据Minnaert地形校正模型系数k和地物二向性反射特性的相关性,对Minnaert模型进行改进,提出了一种考虑地物类型的Minnaert地形校正模型(简称为CMinnaert模型