【摘 要】
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[目的]通过理性改造柠檬酸合酶(citrate synthase,CS)、丙酮酸脱氢酶系E1p (pyruvate dehydrogenase complex,PDHC,编码基因aceE)和ATP-柠檬酸裂解酶(ATP-Citrate lyase,ACL),有效供应胞内丙酮酸和乙酰-CoA,以提高L-亮氨酸产量.[方法]以谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)为底盘细胞,分析不同CS和PDHC酶活水平对L-亮氨酸合成的影响.随后,考查协同改造CS和PDHC或引入绿硫菌(Chl
【机 构】
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江南大学生物工程学院,工业生物技术教育部重点实验室,江苏无锡214122;江南大学生物工程学院,工业生物技术教育部重点实验室,江苏无锡214122;江南大学食品科学与技术国家重点实验室,江苏无锡214
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[目的]通过理性改造柠檬酸合酶(citrate synthase,CS)、丙酮酸脱氢酶系E1p (pyruvate dehydrogenase complex,PDHC,编码基因aceE)和ATP-柠檬酸裂解酶(ATP-Citrate lyase,ACL),有效供应胞内丙酮酸和乙酰-CoA,以提高L-亮氨酸产量.[方法]以谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)为底盘细胞,分析不同CS和PDHC酶活水平对L-亮氨酸合成的影响.随后,考查协同改造CS和PDHC或引入绿硫菌(Chlorobium tepidum)中ACL对L-亮氨酸合成的影响.[结果]低强度的CS酶活(即重组菌XL-3 PdapA-R2gltA)有利于L-亮氨酸的合成,L-亮氨酸产量达到17.5±0.6 g/L.而改变PDHC酶活水平不利于L-亮氨酸的合成.此外,以启动子PdapA-R2控制CS表达,而以启动子PgapA控制PDHC表达时(即重组菌XL-4),可实现胞内丙酮酸和乙酰-CoA的有效供给,L-亮氨酸产量达到20.2±1.7 g/L,且显著降低副产物产量.若在重组菌XL-4中引入C.tepidum,ACL会显著抑制菌体生长而不利于L-亮氨酸合成,而引入到出发菌XL-3中因胞内丙酮酸和乙酰-CoA得到有效供给,目标重组菌XL-5 L-亮氨酸产量达到18.5±1.2 g/L,比出发菌株XL-3增加了14.2％.[结论]重组菌XL-4中因协同控制CS和PDHC酶活,从而实现胞内丙酮酸和乙酰-CoA有效供给,促进L-亮氨酸的合成.该研究结果对后续利用代谢工程技术强化微生物合成L-亮氨酸等支链氨基酸具有重要的参考价值.
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