基于代谢通量分析的琥珀酸放线杆菌高产选育研究

作     者：潘丽军 李兴江 姜绍通 魏兆军 陈晓晖 蔡理铖 王鹤峰 蒋继军 Lijun Pan;Xingjiang Li;Shaotong Jiang;Zhaojun Wei;Xiaohui Chen;Licheng Cai;Hefeng Wang;Jijun Jiang

作者机构：合肥工业大学生物与食品工程学院合肥230009 

出 版 物：《生物工程学报》 (Chinese Journal of Biotechnology)

年 卷 期：2008年第24卷第9期

页      面：1595-1603页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 1007[医学-药学(可授医学、理学学位)] 100705[医学-微生物与生化药学] 07[理学] 071005[理学-微生物学] 10[医学] 

基　　金：国家科技支撑计划(No.2007BAD34B01) 安徽省自然科学基金(No.070411024) 合肥工业大学基金(No.073002F)资助~~ 

主　　题：产琥珀酸放线杆菌 代谢通量 选育 磷酸乙酰转移酶 乙醇脱氢酶 

摘      要：在对产琥珀酸放线杆菌代谢分析的基础上选育出高产突变株对琥珀酸的工业生物转化有重要意义。在矩阵分析代谢通量基础上,围绕柔性节点下的副产物乙酸及乙醇的降低分别实施软X诱变及定点突变选育,并对比分析了突变株与出发株相关酶活及基因序列变化。针对出发株的流量分析显示产物琥珀酸的代谢通量为1.78(mmol/g/h),主要副产物乙酸与乙醇的代谢通量分别为(0.60mmol/g/h)和(1.04mmol/g/h),并发现乙醇代谢加剧了琥珀酸合成中的H电子供体的不足;筛选出的氟乙酸抗性突变株***1的乙酸代谢通量降低了96%,为0.024(mmol/g/h),酶活检测表明磷酸乙酰转移酶(Pta)的酶比活力从602降低到74,进一步的序列对比分析发现pta突变基因中产生了一个突变位点;adh定点复合突变株***2的乙醇代谢通量降低了98%,为0.020(mmol/g/h),酶活检测表明Adh的酶比活力从585降低到62,最终突变株***2琥珀酸累积产量达65.7g/L。围绕产琥珀酸放线杆菌Pta及Adh酶活的降低实施定向选育,在降低副产物流量的同时,有助于改善细胞H供体代谢平衡进而提高琥珀酸的流量。所获突变株具有工业应用潜力。