L-蘇氨酸作為一種必需氨基酸,在許多工業(yè)領(lǐng)域如食品業(yè)、制藥業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)等都有著廣泛應(yīng)用。目前工業(yè)上利用大腸桿菌已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了由葡萄糖發(fā)酵生產(chǎn)L-蘇氨酸。然而,工業(yè)中L-蘇氨酸的生產(chǎn)受到了多個(gè)限制因素的阻礙,例如細(xì)胞生長(zhǎng)所需與生產(chǎn)所需碳骨架之間的沖突,副產(chǎn)物如乙酸甲酸等的積累,胞內(nèi)ATP的供給不足以及氧化還原失衡問題。因此本文提出了以下策略來緩解大腸桿菌THRD（一株L-蘇氨酸生產(chǎn)菌株）中的上述問題。首先,通過異源表達(dá)來自曼氏產(chǎn)琥珀酸菌的pckA編碼的磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶和來自乳酸乳球菌的pycA編碼的丙酮酸羧化酶以增加草酰乙酸和ATP的供應(yīng)。構(gòu)建出的菌株THPR1在搖瓶單批發(fā)酵中蘇氨酸產(chǎn)量達(dá)到1.22 g/L,較原始菌株產(chǎn)量（1.08 g/L）提高了12.5%。其次,在菌株THPR1的基礎(chǔ)上前期誘導(dǎo)表達(dá)來自黑曲霉的citA來增強(qiáng)檸檬酸合酶的活力,同時(shí)在發(fā)酵后期過表達(dá)編碼天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶的aspC基因,從而實(shí)現(xiàn)碳通量在菌株生長(zhǎng)與L-蘇氨酸生產(chǎn)之間的分步調(diào)控。構(gòu)建出的菌株THPE2在24 h發(fā)酵后蘇氨酸產(chǎn)量達(dá)到1.62 g/L,較原始菌株產(chǎn)量提高了49.7%。最后,為彌補(bǔ)菌株在發(fā)酵過程中... 

【文章來源】：天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

L-蘇氨酸的結(jié)構(gòu)式Fig1-1StructureofL-threonine

圖 1-2 大腸桿菌中 L-蘇氨酸的合成 Biosynthesis pathway of L-threonine in是 L-蘇氨酸生物合成途徑中的第一個(gè)氨酰磷酸，從而起到將碳代謝流引入大腸桿菌中，已知共有三種天冬氨酸激III，其調(diào)節(jié)機(jī)制各有不同[8, 9]。由 thrA豐富的[10]。 thrA 的表達(dá)被 L-蘇氨酸的活性被 L-蘇氨酸反饋抑制。是該途徑的第二關(guān)鍵酶，其控制向 L絲氨酸脫氫酶也具有兩種同工酶。高絲高絲氨酸脫氫酶 II 在體內(nèi)僅以少量存-蘇氨酸的轉(zhuǎn)化由高絲氨酸激酶和蘇氨途徑的第三個(gè)關(guān)鍵酶。它控制碳通量向硫氨酸分支的第一個(gè)酶）競(jìng)爭(zhēng)共同底物

圖 1-3 用于改造大腸桿菌菌株生產(chǎn)蘇氨酸的代謝工程策略X 表明基因被敲除或抑制/阻遏被消除。 粗箭頭表示通過直接過表達(dá)相應(yīng)基因而增加代謝通量或酶活力，虛線表示反饋抑制。Fig 1-3 Metabolic engineering strategies employed for Thr-overproducing E. colistrainThe Xs indicate that the genes are knocked out or the inhibition/repression isremoved. Thick arrows indicate the increased flux or activity by directlyoverexpressing the corresponding genes. Dotted lines indicate feedback inhibition.1.4 輔因子工程N(yùn)AD 和 NADP 是細(xì)胞代謝中關(guān)鍵輔因子，其作為所有生物有機(jī)體中必需的電子供體或受體，在分解代謝和合成代謝反應(yīng)中具有重要的作用。此外，它們?cè)?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：2967924