用于選擇性優(yōu)產(chǎn)雄烯二酮的工業(yè)小金色分枝桿菌的基因改造
本文選題:甾醇降解 + -雄烯二酮。 參考:《武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(理學(xué)版)》2017年01期
【摘要】:工業(yè)上用于生產(chǎn)4-雄烯-4-醇-3,17-二酮(4-雄烯二酮,4-AD)的小金色分枝桿菌(Mycobacterium neoaurum)在降解植物甾醇側(cè)鏈的過程中同時(shí)產(chǎn)生部分1,4-雄烯-4-醇-3,17-二酮(1,4-雄烯二酮,ADD),而3-甾酮-Δ1-脫氫酶KstD催化了4-AD到ADD的轉(zhuǎn)化.克隆該工業(yè)菌株的kstD基因測序后發(fā)現(xiàn),其與報(bào)道的標(biāo)準(zhǔn)分枝桿菌基因組中的kstD基因相比有3個(gè)氨基酸的突變(A6E,S138L,A193V).這些突變使得KstD的酶活受到影響,一定程度上阻礙4-AD向ADD的轉(zhuǎn)變.為了實(shí)現(xiàn)從植物甾醇降解中選擇性地得到4-AD或ADD,通過敲除kstD基因,阻斷4-AD到ADD的轉(zhuǎn)化,獲得一株只產(chǎn)4-AD的突變菌株,代謝產(chǎn)物中4-AD達(dá)79.3%.通過修復(fù)kstD酶的氨基酸位點(diǎn),使之恢復(fù)到文獻(xiàn)報(bào)道的正常序列,并在敲除kstD基因菌株中,將修復(fù)后的kstD基因安置在強(qiáng)啟動子pG13下,重新導(dǎo)回到突變菌株中進(jìn)行回補(bǔ)強(qiáng)化表達(dá),獲得一株可以大量產(chǎn)生ADD的菌株.野生型分枝桿菌轉(zhuǎn)化植物甾醇產(chǎn)生的產(chǎn)物中,ADD僅占27.0%,經(jīng)回補(bǔ)強(qiáng)化表達(dá)后的基因工程菌株轉(zhuǎn)化植物甾醇產(chǎn)生的產(chǎn)物中ADD占63.0%.結(jié)果表明,通過敲除或者在突變體菌株中過表達(dá)正常的kstD基因可以使該工業(yè)菌株選擇性地優(yōu)產(chǎn)4-AD或ADD.
[Abstract]:Mycobacterium neoaurum, which is used to produce 4-androgen-4-androstene-17-diketone (4-AD), produces a part of 1O4-androgen-4-ol -317-dione (14-androstenedione add) and 3- sterone-螖 1- desorption while degrading the side chain of phytosterol. KstD catalyzes the conversion of 4-AD to add. After cloning the kstD gene of the industrial strain, it was found that there were three amino acid mutations (A6EN S138LN A193V) between the kstD gene and the reported kstD gene in the standard mycobacterium genome. These mutations affected the enzyme activity of KstD and hindered the conversion of 4-AD to add to some extent. In order to obtain 4-AD or ADD selectively from phytosterol degradation, a mutant strain producing 4-AD was obtained by knockout the kstD gene and blocking the transformation from 4-AD to add. The metabolic product of 4-AD reached 79.3%. By repairing the amino acid site of kstD enzyme, the kstD gene was restored to the normal sequence reported in the literature, and the kstD gene was inserted in the kstD gene knockout strain under the strong promoter pG13. A strain that can produce add in large quantities was obtained. Only 27.0% of the products from phytosterol transformed by wild type Mycobacterium spp., and 63.0% of the product from phytosterol transformed by genetically engineered strain after supplementation and enhanced expression. The results showed that the industrial strain could selectively produce 4-AD or ADD by knockout or overexpression of the normal kstD gene in the mutant strain.
【作者單位】: 武漢大學(xué)藥學(xué)院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(210700039)
【分類號】:Q78
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,本文編號:2064624
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