L-精氨酸是一種具有多種特殊生理生化功能的半必需氨基酸,在醫(yī)藥、食品和保健品等領域應用廣泛。Corynebacterium glutamicum SNK118是一株經(jīng)過多次誘變篩選獲得的L-精氨酸工業(yè)生產(chǎn)菌株,5-L發(fā)酵罐補料分批發(fā)酵可產(chǎn)L-精氨酸40.47 g·L^?1。本研究通過全基因組測序對C.glutamicum SNK118的遺傳背景進行系統(tǒng)分析,并對其L-精氨酸合成途徑和調控機制進行研究,基于輔因子工程改造C.glutamicum SNK118提高L-精氨酸的生產(chǎn)效率。（1）為提高L-精氨酸生產(chǎn)途徑中的關鍵輔酶Nicotinamide Adenine Dinucleotide Phosphate（NADPH）的供給,將大腸桿菌來源的pntAB（嘧啶核苷酸轉氫酶）和C.glutamicum ATCC13032來源的ppnK（NAD⁺激酶）進行串聯(lián)表達,構建谷氨酸棒桿菌JML03。在補料分批發(fā)酵80 h后,JML03菌株的L-精氨酸產(chǎn)量為61.13 g·L^?1,糖酸轉化率為0.34 g·g^-1... 

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 L-精氨酸的概述
        1.1.1 L-精氨酸的理化性質
        1.1.2 L-精氨酸的生理功能及應用
        1.1.3 L-精氨酸的生產(chǎn)方法
    1.2 谷氨酸棒桿菌合成L-精氨酸的概述
        1.2.1 谷氨酸棒桿菌的簡介
        1.2.2 谷氨酸棒桿菌合成L-精氨酸的代謝合成途徑
        1.2.3 谷氨酸棒桿菌合成L-精氨酸的代謝調控機制
    1.3 代謝工程育種
        1.3.1 代謝工程概述
        1.3.2 輔因子代謝工程
        1.3.3 谷氨酸棒桿菌基因敲除載體現(xiàn)狀
    1.4 本課題研究的背景、意義和主要內容
        1.4.1 本課題的來源
        1.4.2 本課題研究的背景及意義
        1.4.3 本課題研究的主要內容
第二章 實驗材料和方法
    2.1 實驗材料
        2.1.1 菌株和質粒
        2.1.2 實驗所用引物
        2.1.3 實驗儀器設備
        2.1.4 實驗試劑
        2.1.5 主要培養(yǎng)基和溶液
    2.2 實驗方法
        2.2.1 異源基因表達質粒的構建
        2.2.2 異源基因表達菌株的構建
        2.2.3 敲除質粒的構建
        2.2.4 敲除菌株的構建
        2.2.5 谷氨酸棒桿菌的搖瓶發(fā)酵
        2.2.6 谷氨酸棒桿菌的補料分批發(fā)酵
        2.2.7 菌體生長量、葡萄糖含量、精氨酸濃度等發(fā)酵參數(shù)的測定
        2.2.8 嘧啶核苷酸轉氫酶活性測定
        2.2.9 胞內輔酶濃度的測定
第三章 結果與討論
    3.1 谷氨酸棒桿菌重組菌的構建
        3.1.1 異源基因表達菌株的構建
        3.1.2 敲除菌株的構建
        3.1.3 高產(chǎn)L-精氨酸谷氨酸棒桿菌重組菌的構建
    3.2 異源基因表達對L-精氨酸發(fā)酵的影響
        3.2.1 pntAB的異源表達對菌株合成L-精氨酸的影響
        3.2.2 ppnK的異源表達對菌株合成L-精氨酸的影響
        3.2.3 pntAB和ppnK串聯(lián)表達對菌株合成L-精氨酸的影響
    3.3 基因敲除對L-精氨酸發(fā)酵的影響
        3.3.1 argR的敲除對菌株合成L-精氨酸的影響
        3.3.2 farR的敲除對菌株合成L-精氨酸的影響
        3.3.3 ldh的敲除對菌株合成L-精氨酸的影響
    3.4 高產(chǎn)L-精氨酸谷氨酸棒桿菌重組菌的發(fā)酵
主要結論和展望
    主要結論
    展望
參考文獻
致謝
附錄1：實驗中所用的引物
附錄2：標準曲線
    NADPH標準曲線
    NADP~+標準曲線
    葡萄糖標準曲線
    L-精氨酸標準曲線
附錄3：作者在攻讀碩士期間發(fā)表的論文


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]谷氨酸棒桿菌NAD激酶的過表達對L-異亮氨酸合成的促進作用[J]. 還曉靜,李坤,史鋒,王小元.  生物工程學報. 2012(09)
[4]生產(chǎn)L-精氨酸的脯氨酸營養(yǎng)缺陷型菌株的選育[J]. 陳曉博,羅雪粵,張淑榮,張鵬.  北京化工大學學報(自然科學版). 2011(06)
[5]從頭發(fā)中提取L-精氨酸的研究[J]. 尹剛明,李冰,蔡妙顏,唐德松,歐陽玉祝.  現(xiàn)代食品科技. 2008(09)
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[7]L-精氨酸高產(chǎn)菌的選育及基于代謝流量分布的育種機制[J]. 許正宏,熊筱晶,竇文芳,陶文沂.  工業(yè)微生物. 2006(04)
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[10]L-精氨酸高產(chǎn)菌的誘變育種及其搖瓶產(chǎn)酸條件[J]. 熊筱晶,竇文芳,許正宏,陶文沂.  無錫輕工大學學報(食品與生物技術). 2003(02)

碩士論文
[1]Gibson Assembly方法的構建及MEP途徑的組合優(yōu)化[D]. 劉樂山.上海醫(yī)藥工業(yè)研究院 2017
[2]谷氨酸棒狀桿菌基因敲除系統(tǒng)的構建[D]. 譚延振.江南大學 2012



本文編號：3652055