大腸桿菌利用蔗糖高效合成D-葡萄糖二酸的研究
發(fā)布時間:2021-03-25 15:09
D-葡萄糖二酸是用于合成其他增值化學(xué)品或商品化學(xué)品的一種很有前景的平臺化合物。目前部分化學(xué)法合成D-葡萄糖二酸已投入生產(chǎn),微生物方面研究還不夠成熟。在代謝工程大腸桿菌中嘗試將D-葡萄糖轉(zhuǎn)化為D-葡萄糖二酸的方法已經(jīng)探究了很多年。其中,單糖發(fā)酵的效果不明顯,得率很低,后期分離純化困難。在混糖發(fā)酵中D-葡萄糖二酸產(chǎn)量增加,正因如此這種方法之后獲得了研究者極大的關(guān)注。在此,我們在大腸桿菌 BL21(DE3)中共同表達(dá)cscB,cscA,cscK,ino1,miox,udh 和suhB7個基因,分別是蔗糖關(guān)鍵基因和代謝目的產(chǎn)物的關(guān)鍵基因。從功能上構(gòu)建從蔗糖到D-葡萄糖二酸的途徑,該途徑目前還未經(jīng)報導(dǎo)。之后運(yùn)用 Red 重組和 Crispr/Cas9 技術(shù)進(jìn)一步敲除 zwf,pgi,ptsG,uxaC,gudD等5個代謝路徑關(guān)鍵基因,并且過表達(dá)基因glk,彌補(bǔ)D-葡萄糖磷酸化缺失路徑,以及使用D-果糖依賴性的翻譯控制系統(tǒng)用于調(diào)控基因pgi,測定不同時期Pgi的酶活,以達(dá)到調(diào)控碳通量的目的。以上方式最終使得重組大腸桿菌既可使用蔗糖作為唯一碳源,同時可獲得較高的產(chǎn)量。在發(fā)酵過程中,發(fā)現(xiàn),D-葡萄糖二...
【文章來源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:99 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
本章所構(gòu)建的蔗糖代謝途徑
?OH??\\^8lticancacld?D-gl?curonic^d^??圖2-2本章所構(gòu)建的D-葡萄糖二酸合成途徑??Fig?2-2.?The?synthetic?pathways?of?D-glucaric?acid?constructed?in?this?chapter??將上述的兩條路徑合并之后得到既能利用蔗糖又能合成D-葡萄糖二酸的代謝工??程菌,蔗糖通過蔗糖通透酶即目的蛋白CscB進(jìn)入胞內(nèi),由CscA分解為D-果糖和D-??葡萄糖,D-果糖路徑負(fù)責(zé)供給細(xì)胞自身的生長,D-葡萄糖路徑進(jìn)入合成目的產(chǎn)物D-??葡萄糖二酸的代謝路徑,最終得到目的產(chǎn)物,如圖2-3所示。??Sucrose???7)'〇-inositol-l-phospli^^k??/?D-fructose^&A?sucrose?C以?D-glucose?/?l,;〇?j?\??ATP'J?A?/?,?,?iSuhB??CscK?jGIk?//i?vo-inositol??t???ADP^?Z?62?\??fructose-6-phosphate>>?glucose-6-phosphate?Miox??i?]r?,fZwf?^>C.-?-D-gfucuronic?acid?j??fmctose-l,6-bisphosphate?6-phospho-glucono-1,5-lactone?(?nait、??D-fmcturonate?Udh??.?NAt)H
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]代謝工程改造釀酒酵母合成葡萄糖二酸[J]. 鞏旭,劉葉,王毳,李江華,康振. 生物工程學(xué)報. 2017(02)
[2]葡萄糖二酸研究進(jìn)展[J]. 仇鈺瑩,方芳,堵國成,陳堅. 生物工程學(xué)報. 2015(04)
[3]反相離子對液相色譜測定葡萄糖化學(xué)氧化過程中的6種有機(jī)酸[J]. 朱璇,余作龍,周佳棟,姚琴,曹飛,韋萍. 分析試驗(yàn)室. 2013(05)
[4]流式細(xì)胞儀檢測活的非可培養(yǎng)狀態(tài)大腸桿菌[J]. 李影,王偉利,段冶,錢愛東. 中國動物檢疫. 2009(12)
[5]氮氧自由基TEMPO:選擇氧化醇的高效有機(jī)小分子催化劑[J]. 楊貫羽,郭彥春,武光輝,鄭立穩(wěn),宋毛平. 化學(xué)進(jìn)展. 2007(11)
[6]紅茶菌中D-葡萄糖二酸1,4內(nèi)酯的氣相色譜檢測法[J]. 吳薇,籍保平,田文禮,楊志偉. 食品科學(xué). 2005(01)
[7]紅茶菌菌種主要代謝產(chǎn)物的試驗(yàn)研究[J]. 吳薇,蓋寶川,籍保平. 食品科學(xué). 2004(12)
[8]紅茶菌混合菌種的分離與鑒定[J]. 吳薇,蓋寶川,籍保平. 食品科學(xué). 2004(04)
[9]Lead Induced Oxidative Stress: Beneficial Effects of Kombucha Tea[J]. P.DIPTI,B.YOGESH,A.K.KAIN,T.PAULINE,B.ANJU,M.SAIRAM,B.SINGH,S.S.MONGIA,G.ILAVAZHAGAN DEVENDRA KUMAR,W.SELVAMURTHY. Biomedical and Environmental Sciences. 2003(03)
碩士論文
[1]代謝工程改造釀酒酵母生產(chǎn)葡萄糖二酸[D]. 鞏旭.江南大學(xué) 2018
[2]重組畢赤酵母催化肌醇合成葡萄糖二酸[D]. 劉葉.江南大學(xué) 2016
[3]水溶液中葡萄糖二酸的吸附機(jī)理研究[D]. 丁潤慧.遼寧大學(xué) 2016
[4]紅茶菌發(fā)酵液的活性成分分析及活性研究[D]. 丁艷如.河南大學(xué) 2016
[5]建立葡萄糖二酸及其1,4內(nèi)酯檢測新方法及其抗炎作用的代謝組學(xué)初步研究[D]. 張寧寧.南昌大學(xué) 2014
本文編號:3099884
【文章來源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:99 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
本章所構(gòu)建的蔗糖代謝途徑
?OH??\\^8lticancacld?D-gl?curonic^d^??圖2-2本章所構(gòu)建的D-葡萄糖二酸合成途徑??Fig?2-2.?The?synthetic?pathways?of?D-glucaric?acid?constructed?in?this?chapter??將上述的兩條路徑合并之后得到既能利用蔗糖又能合成D-葡萄糖二酸的代謝工??程菌,蔗糖通過蔗糖通透酶即目的蛋白CscB進(jìn)入胞內(nèi),由CscA分解為D-果糖和D-??葡萄糖,D-果糖路徑負(fù)責(zé)供給細(xì)胞自身的生長,D-葡萄糖路徑進(jìn)入合成目的產(chǎn)物D-??葡萄糖二酸的代謝路徑,最終得到目的產(chǎn)物,如圖2-3所示。??Sucrose???7)'〇-inositol-l-phospli^^k??/?D-fructose^&A?sucrose?C以?D-glucose?/?l,;〇?j?\??ATP'J?A?/?,?,?iSuhB??CscK?jGIk?//i?vo-inositol??t???ADP^?Z?62?\??fructose-6-phosphate>>?glucose-6-phosphate?Miox??i?]r?,fZwf?^>C.-?-D-gfucuronic?acid?j??fmctose-l,6-bisphosphate?6-phospho-glucono-1,5-lactone?(?nait、??D-fmcturonate?Udh??.?NAt)H
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]代謝工程改造釀酒酵母合成葡萄糖二酸[J]. 鞏旭,劉葉,王毳,李江華,康振. 生物工程學(xué)報. 2017(02)
[2]葡萄糖二酸研究進(jìn)展[J]. 仇鈺瑩,方芳,堵國成,陳堅. 生物工程學(xué)報. 2015(04)
[3]反相離子對液相色譜測定葡萄糖化學(xué)氧化過程中的6種有機(jī)酸[J]. 朱璇,余作龍,周佳棟,姚琴,曹飛,韋萍. 分析試驗(yàn)室. 2013(05)
[4]流式細(xì)胞儀檢測活的非可培養(yǎng)狀態(tài)大腸桿菌[J]. 李影,王偉利,段冶,錢愛東. 中國動物檢疫. 2009(12)
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[6]紅茶菌中D-葡萄糖二酸1,4內(nèi)酯的氣相色譜檢測法[J]. 吳薇,籍保平,田文禮,楊志偉. 食品科學(xué). 2005(01)
[7]紅茶菌菌種主要代謝產(chǎn)物的試驗(yàn)研究[J]. 吳薇,蓋寶川,籍保平. 食品科學(xué). 2004(12)
[8]紅茶菌混合菌種的分離與鑒定[J]. 吳薇,蓋寶川,籍保平. 食品科學(xué). 2004(04)
[9]Lead Induced Oxidative Stress: Beneficial Effects of Kombucha Tea[J]. P.DIPTI,B.YOGESH,A.K.KAIN,T.PAULINE,B.ANJU,M.SAIRAM,B.SINGH,S.S.MONGIA,G.ILAVAZHAGAN DEVENDRA KUMAR,W.SELVAMURTHY. Biomedical and Environmental Sciences. 2003(03)
碩士論文
[1]代謝工程改造釀酒酵母生產(chǎn)葡萄糖二酸[D]. 鞏旭.江南大學(xué) 2018
[2]重組畢赤酵母催化肌醇合成葡萄糖二酸[D]. 劉葉.江南大學(xué) 2016
[3]水溶液中葡萄糖二酸的吸附機(jī)理研究[D]. 丁潤慧.遼寧大學(xué) 2016
[4]紅茶菌發(fā)酵液的活性成分分析及活性研究[D]. 丁艷如.河南大學(xué) 2016
[5]建立葡萄糖二酸及其1,4內(nèi)酯檢測新方法及其抗炎作用的代謝組學(xué)初步研究[D]. 張寧寧.南昌大學(xué) 2014
本文編號:3099884
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