重組大腸桿菌發(fā)酵生產(chǎn)L-2-氨基丁酸的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-26 22:16
L-2-氨基丁酸(L-ABA)是一種非蛋白質(zhì)氨基酸,作為重要的醫(yī)藥中間體用于眾多手性藥物的合成。近年來(lái),在制藥和化工領(lǐng)域,隨著市場(chǎng)對(duì)L-ABA需求的增長(zhǎng),高效制備光學(xué)純度高的L-ABA已經(jīng)成為研究熱點(diǎn)。本研究基于代謝工程技術(shù),通過(guò)在Escherichia coli W3110中延伸代謝途徑來(lái)構(gòu)建基因工程菌株發(fā)酵生產(chǎn)L-ABA。L-ABA可以L-蘇氨酸為前體經(jīng)蘇氨酸脫氨酶和亮氨酸脫氫酶催化而制得。本研究首先根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道構(gòu)建了L-蘇氨酸的生產(chǎn)菌株E.coli THR,搖瓶發(fā)酵48 h可生產(chǎn)L-蘇氨酸12.45 g/L。隨后,將來(lái)源于E.coli W3110的編碼蘇氨酸脫氨酶的基因ilvA在E.coli THR中過(guò)量表達(dá),獲得生產(chǎn)α-酮丁酸(2-KB)的菌株E.coli THR/pTrc-ilvA,搖瓶發(fā)酵結(jié)果顯示,E.coli THR/pTrc-ilvA能夠代謝L-蘇氨酸生產(chǎn)2-KB,產(chǎn)量為4.38 g/L,對(duì)基因ilvA進(jìn)行定點(diǎn)突變(T1054G,T1055C,C1084T,G1085,T1086C,即F352A和R362F)解除L-異亮氨酸的反饋抑制后,菌株E.coli THR/pTr...
【文章來(lái)源】:浙江工業(yè)大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:91 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
氨化水解法合成L-ABA的工藝路線
重組大腸桿菌發(fā)酵生產(chǎn) L-2-氨基丁酸的研究上串聯(lián)表達(dá),最終通過(guò)不同的組合方式構(gòu)建得到 7 種重組質(zhì)粒,轉(zhuǎn)入 的生產(chǎn)菌株中得到七種工程菌。將構(gòu)建所得菌株分別在 5 L 發(fā)酵罐中發(fā)酵60 h 后,工程菌 THR/pSUGAP-ilvA-leuDH 的 L-ABA 產(chǎn)量最高,為 20 g/L99%。 天冬氨酸家族氨基酸代謝機(jī)制概述天冬氨酸家族氨基酸(AFAAs),如圖 1-8 所示,包括 L-蘇氨酸、L-賴氨酸亮氨酸和 L-蛋氨酸等氨基酸,在食品、化妝品和醫(yī)藥等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)1]。隨著 AFAAs 的市場(chǎng)需求增加,同時(shí)考慮到生產(chǎn)成本和環(huán)境影響等因素
浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文鍵步驟[34]。LysE 是 C. glutanmicum 中主要負(fù)責(zé)堿性氨基酸 (賴氨 的分泌蛋白,在 C. glutanmicum 中過(guò)表達(dá) lysE 基因可以使 L-賴氨5 倍[35],而且該基因也能夠在其它菌株中進(jìn)行表達(dá)從而使其 L-賴氨升。在 E. coli 中,基因 yahN 編碼 L-賴氨酸的分泌蛋白,該基因通有助于提高 L-賴氨酸產(chǎn)量[36]。③提升胞內(nèi) NADPH 利用率:在 L-合成過(guò)程中,以草酰乙酸為起始前體出發(fā)每合成 1 分子的 L-賴氨4 分子的 NADPH,所以提升胞內(nèi) NADPH 的利用率顯得極為重要。icum 中常用的手段是運(yùn)用基因編輯技術(shù)將代謝通量從 EMP 途徑導(dǎo)徑,如敲除磷酸葡萄糖異構(gòu)酶基因[37],過(guò)表達(dá)果糖 1,6-二磷酸酯酶糖-6-磷酸脫氫酶基因[39]。但是磷酸戊糖途徑的碳源利用率比 EMP
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大腸桿菌PTS系統(tǒng)改造及重組菌生長(zhǎng)性能測(cè)定[J]. 肖夢(mèng)榕,張梁,劉雙平,石貴陽(yáng). 生物工程學(xué)報(bào). 2014(10)
[2]理性設(shè)計(jì)和構(gòu)建過(guò)量合成莽草酸的大腸桿菌代謝工程菌[J]. 李明明,陳獻(xiàn)忠,周麗,沈微,樊游,王正祥. 生物工程學(xué)報(bào). 2013(01)
[3]溫度對(duì)大腸桿菌L-色氨酸發(fā)酵過(guò)程的影響[J]. 趙春光,謝希賢,程立坤,徐慶陽(yáng),陳寧. 生物技術(shù)通訊. 2009(04)
[4]2-氨基丁酸的合成研究[J]. 奚強(qiáng),林丫丫,王沖,鄧伏禮,劉裴. 武漢工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(04)
[5]抗癲癇治療藥物左乙拉西坦的合成研究[J]. 周先波,徐廣宇,周伊,徐滿才. 精細(xì)化工中間體. 2005(02)
[6]乙胺丁醇的合成研究進(jìn)展[J]. 張世和,白國(guó)義. 精細(xì)與專用化學(xué)品. 2005(08)
[7]DNFB柱前衍生化RP-HPLC法測(cè)定氨肽素的氨基酸含量[J]. 王棘,戰(zhàn)祥友,滕艷坤,張德志. 沈陽(yáng)藥科大學(xué)學(xué)報(bào). 2003(06)
博士論文
[1]高產(chǎn)琥珀酸大腸桿菌的代謝工程[D]. 王慶昭.天津大學(xué) 2006
本文編號(hào):3365070
【文章來(lái)源】:浙江工業(yè)大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:91 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
氨化水解法合成L-ABA的工藝路線
重組大腸桿菌發(fā)酵生產(chǎn) L-2-氨基丁酸的研究上串聯(lián)表達(dá),最終通過(guò)不同的組合方式構(gòu)建得到 7 種重組質(zhì)粒,轉(zhuǎn)入 的生產(chǎn)菌株中得到七種工程菌。將構(gòu)建所得菌株分別在 5 L 發(fā)酵罐中發(fā)酵60 h 后,工程菌 THR/pSUGAP-ilvA-leuDH 的 L-ABA 產(chǎn)量最高,為 20 g/L99%。 天冬氨酸家族氨基酸代謝機(jī)制概述天冬氨酸家族氨基酸(AFAAs),如圖 1-8 所示,包括 L-蘇氨酸、L-賴氨酸亮氨酸和 L-蛋氨酸等氨基酸,在食品、化妝品和醫(yī)藥等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)1]。隨著 AFAAs 的市場(chǎng)需求增加,同時(shí)考慮到生產(chǎn)成本和環(huán)境影響等因素
浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文鍵步驟[34]。LysE 是 C. glutanmicum 中主要負(fù)責(zé)堿性氨基酸 (賴氨 的分泌蛋白,在 C. glutanmicum 中過(guò)表達(dá) lysE 基因可以使 L-賴氨5 倍[35],而且該基因也能夠在其它菌株中進(jìn)行表達(dá)從而使其 L-賴氨升。在 E. coli 中,基因 yahN 編碼 L-賴氨酸的分泌蛋白,該基因通有助于提高 L-賴氨酸產(chǎn)量[36]。③提升胞內(nèi) NADPH 利用率:在 L-合成過(guò)程中,以草酰乙酸為起始前體出發(fā)每合成 1 分子的 L-賴氨4 分子的 NADPH,所以提升胞內(nèi) NADPH 的利用率顯得極為重要。icum 中常用的手段是運(yùn)用基因編輯技術(shù)將代謝通量從 EMP 途徑導(dǎo)徑,如敲除磷酸葡萄糖異構(gòu)酶基因[37],過(guò)表達(dá)果糖 1,6-二磷酸酯酶糖-6-磷酸脫氫酶基因[39]。但是磷酸戊糖途徑的碳源利用率比 EMP
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大腸桿菌PTS系統(tǒng)改造及重組菌生長(zhǎng)性能測(cè)定[J]. 肖夢(mèng)榕,張梁,劉雙平,石貴陽(yáng). 生物工程學(xué)報(bào). 2014(10)
[2]理性設(shè)計(jì)和構(gòu)建過(guò)量合成莽草酸的大腸桿菌代謝工程菌[J]. 李明明,陳獻(xiàn)忠,周麗,沈微,樊游,王正祥. 生物工程學(xué)報(bào). 2013(01)
[3]溫度對(duì)大腸桿菌L-色氨酸發(fā)酵過(guò)程的影響[J]. 趙春光,謝希賢,程立坤,徐慶陽(yáng),陳寧. 生物技術(shù)通訊. 2009(04)
[4]2-氨基丁酸的合成研究[J]. 奚強(qiáng),林丫丫,王沖,鄧伏禮,劉裴. 武漢工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(04)
[5]抗癲癇治療藥物左乙拉西坦的合成研究[J]. 周先波,徐廣宇,周伊,徐滿才. 精細(xì)化工中間體. 2005(02)
[6]乙胺丁醇的合成研究進(jìn)展[J]. 張世和,白國(guó)義. 精細(xì)與專用化學(xué)品. 2005(08)
[7]DNFB柱前衍生化RP-HPLC法測(cè)定氨肽素的氨基酸含量[J]. 王棘,戰(zhàn)祥友,滕艷坤,張德志. 沈陽(yáng)藥科大學(xué)學(xué)報(bào). 2003(06)
博士論文
[1]高產(chǎn)琥珀酸大腸桿菌的代謝工程[D]. 王慶昭.天津大學(xué) 2006
本文編號(hào):3365070
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/hxgylw/3365070.html
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