L-鳥氨酸是一種重要的化學物質(zhì),經(jīng)常被廣泛用作食品,藥品生產(chǎn)中的添加劑,并因其在保肝,護肝的功能而被廣泛得知。鈍齒棒桿菌（Corynebacterium crenatum）作為谷氨酸棒桿菌的一個亞種,常被用于代謝改造構(gòu)建高產(chǎn)L-精氨酸的出發(fā)菌株。本研究利用鈍齒棒桿菌SYPA5-5為出發(fā)菌株,敲除L-鳥氨酸到L-精氨酸的下游合成途徑,引入外源線性乙�；緩�,顯著提高了L-鳥氨酸的高產(chǎn);同時通過敲除大腸桿菌中L-鳥氨酸的下游代謝途徑,串聯(lián)表達L-谷氨酸到L-鳥氨酸的代謝途徑中的編碼基因,構(gòu)建的重組大腸桿菌可過量積累L-鳥氨酸,主要結(jié)果如下:一、利用pK18mobsacB敲除質(zhì)粒,將鈍齒棒桿菌中N-乙酰鳥氨酸氨甲酰轉(zhuǎn)移酶（OTCase）編碼基因argF進行敲除,實現(xiàn)L-鳥氨酸的過量積累,搖瓶發(fā)酵72 h后,L-鳥氨酸的產(chǎn)量達到4.2 g/L。argJ編碼N-乙酰鳥氨酸乙酰轉(zhuǎn)移酶（OATase）為L-鳥氨酸合成關(guān)鍵酶,搖瓶發(fā)酵重組鈍齒棒桿菌Cc-QF-2表明過量表達OATase并不能有效的提高L-鳥氨酸的產(chǎn)量（5.9 g/L）,這是由于OATase受產(chǎn)物反饋抑制,通過多氨基酸序列比對和蛋白結(jié)構(gòu)... 

【文章來源】：江南大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

鳥氨酸循環(huán)途經(jīng)示意圖

[25-27]。以大腸桿菌為例，線性化途徑如圖1-1，合成L-鳥氨酸分為五個步驟，第一步為NAGS酶催化谷氨酸合成N-乙酰谷氨酸，該步驟受到L-精氨酸的反饋抑制作用，為提高L-鳥氨酸合成過程中的關(guān)鍵步驟[8, 28]，然后NAGK催化N-乙酰谷氨酸形成N-乙酰谷氨酸磷酸，N-乙酰谷氨酸磷酸在N-乙酰谷氨酸磷酸還原酶催化下形成N-乙酰谷氨酸半醛，隨之

1.4.4 L-鳥氨酸的分解代謝研究概述如圖1-3所示，在微生物中，L-鳥氨酸分解代謝途徑為L-精氨酸合成循環(huán)中直接形成L-瓜氨酸，脯氨酸代謝途徑中合成L-脯氨酸，多胺的合成途徑中合成精胺。在動物體內(nèi)，L-鳥氨酸進入尿素循環(huán)所分解形成精氨酸。大腸桿菌中，L-鳥氨酸的分解途徑中的主要關(guān)鍵酶由speC基因編碼的鳥氨酸脫羧酶（ODCase；EC 4.1.1.17），以及speF基因編碼的鳥氨酸脫羧酶（ODCase；EC4.1.1.17）的降解，生成腐氨，同時需要一分子的NADPH[42, 43]

【參考文獻】：
期刊論文
[1]運用CRISPR/Cas系統(tǒng)敲除大腸桿菌磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因及其對脂肪酸代謝的影響[J]. 夏軍,鄭明剛,王玲,孫承君,鄭立,祝建波.  微生物學通報. 2016(08)
[2]微生物合成鳥氨酸的代謝工程研究進展[J]. 盧冬梅.  微生物學通報. 2015(07)
[3]鈍齒棒桿菌的代謝改造:L-鳥氨酸與L-瓜氨酸合成菌株的構(gòu)建[J]. 趙芹芹,羅玉常,竇文芳,張曉梅,耿燕,許正宏.  微生物學通報. 2014(10)
[4]L-鳥氨酸產(chǎn)品開發(fā)與應用進展[J]. 萬紅貴,熊洋,張建,朱超.  中國釀造. 2013(01)
[5]基因敲除谷氨酸棒桿菌提高鳥氨酸產(chǎn)量及比較蛋白質(zhì)組學分析(英文)[J]. 盧冬梅,劉建忠,毛宗萬.  Chinese Journal of Chemical Engineering. 2012(04)
[6]門冬氨酸鳥氨酸在肝硬化合并肝性腦病中的應用觀察[J]. 劉俊杰.  肝臟. 2005(03)
[7]門冬氨酸鳥氨酸治療肝硬化并肝性腦病及肝功能異常[J]. 丁一娟,于皆平,羅和生,葉惠鳳.  中國醫(yī)院藥學雜志. 2005(07)
[8]微生物發(fā)酵法生產(chǎn)L-鳥氨酸[J]. 潘韻,陳寧.  生物技術(shù)通訊. 2000(01)

博士論文
[1]高產(chǎn)L-精氨酸鈍齒棒桿菌的系統(tǒng)途徑工程改造[D]. 滿在偉.江南大學 2016
[2]利用代謝工程與適應性進化構(gòu)建鳥氨酸高產(chǎn)菌株[D]. 蔣玲艷.中山大學 2012
[3]鈍齒棒桿菌SYPA5-5發(fā)酵產(chǎn)L-精氨酸的代謝工程改造[D]. 徐美娟.江南大學 2012

碩士論文
[1]鈍齒棒桿菌SYPH5-8合成L-精氨酸的代謝工程改造[D]. 趙芹芹.江南大學 2014
[2]微生物酶法生產(chǎn)L-鳥氨酸的研究[D]. 徐燾.北京化工大學 2009



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