基于基因转录和代谢物分析的异亮氨酸生产菌谷氨酸棒状杆菌YILW的理性改造（英文）

作     者：温冰 麻杰 李智祥 张成林 徐庆阳 陈宁 WEN Bing;MA Jie;LI Zhixiang;ZHANG Chenglin;XU Qingyang;CHEN Ning

作者机构：天津科技大学生物工程学院代谢控制发酵技术国家地方联合工程实验室天津300457 

出 版 物：《食品科学》 (Food Science)

年 卷 期：2017年第38卷第4期

页      面：32-38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：国家高技术研究发展计划(863计划)项目(2013AA102106) 国家自然科学基金青年科学基金项目(31300069) 天津市科技特派员项目(15JCTPJC62800) 

主　　题：谷氨酸棒杆菌 异亮氨酸 代谢库 草酰乙酸 

摘      要：为获得异亮氨酸生产菌谷氨酸棒状杆菌(Corynebacterium glutamicum)YILW的理性改造策略,考察该菌株与出发菌株*** ATCC 13032异亮氨酸合成途径中关键酶及代谢产物的差异。结果表明,*** YILW丙酮酸羧化酶编码基因pyc的下调表达使得其胞内草酰乙酸含量降低,过表达该基因显著增加胞内草酰乙酸含量及异亮氨酸产量(分别从1.32μmol/g(细胞干质量,下同)和5.18 g/L提高至3.32μmol/g和5.81 g/L),但副产物赖氨酸及胞内2-酮丁酸积累量提高。针对该问题采用强启动子替换手段过表达ilv BNC操纵子,使得其异亮氨酸产量提高至6.63 g/L。为进一步增加异亮氨酸合成,过表达输出载体编码基因brn E和brn F,其产量提高至7.31 g/L,较出发菌株*** YILW提高41.1%,转化率提高40.0%。由此可见,在基因转录及代谢物分析结果指导下理性过表达pyc、ilv BNC操纵子及brn E和brn F能够显著提高异亮氨酸产量并降低副产物浓度。