食品工业科技2023,Vol.44Issue(20) :143-151.DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2023020003

改造枯草芽孢杆菌的乙醛酸旁路合成乙醇酸

Synthesis of Glycolate by Bacillus subtilis through Glyoxylate Bypass Pathway

刘宇飞 伏聪 谢雨康 史吉平 孙俊松
食品工业科技2023,Vol.44Issue(20) :143-151.DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2023020003

改造枯草芽孢杆菌的乙醛酸旁路合成乙醇酸

Synthesis of Glycolate by Bacillus subtilis through Glyoxylate Bypass Pathway

刘宇飞 1伏聪 1谢雨康 1史吉平 2孙俊松2
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作者信息

  • 1. 中国科学院上海高等研究院,上海 201210;中国科学院大学,北京 100049
  • 2. 中国科学院上海高等研究院,上海 201210;中国科学院大学,北京 100049;上海科技大学,上海 201210
  • 折叠

摘要

为了构建一株可以生产乙醇酸的食品安全菌株,对枯草芽孢杆菌开展了代谢改造.本研究首先利用同源重组手段将外源异柠檬酸裂解酶基因aceA整合到了枯草芽孢杆菌基因组上,构建了出发菌株 164MCT-GA,然后利用代谢工程手段进行了乙醇酸合成代谢优化.结果表明,整合外源异柠檬酸裂解酶基因aceA的出发菌株 164MCT-GA可以实现以甘油为底物的乙醇酸从头合成,摇瓶发酵产量为 0.114 g/L;在此基础上,过表达柠檬酸合成酶基因(citA),加强前体物供应;过表达乙醛酸还原酶基因(yvcT)、敲除乳酸脱氢酶基因(ldh)、磷酸乙酰转移酶基因(pta)、乙酰-CoA转乙酰酶基因(mmgA、yhfs),从而减少碳源损失并提高乙醇酸转化率,最终得到的工程菌GA3-52,其摇瓶发酵产量为 0.572 g/L,是出发菌株的 5倍以上,产率为 0.175 g/g甘油,本研究首次在枯草芽孢杆菌中利用乙醛酸循环进行乙醇酸的从头合成,为食品安全菌高产乙醇酸的发酵生产奠定了基础.

关键词

乙醇酸/枯草芽孢杆菌/生物合成/乙醛酸旁路/异源表达

Key words

glycolate/Bacillus subtilis/biosynthesis/glyoxylate bypass pathway/heterologous expression

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基金项目

上海市科委国际合作项目(21230712900)

出版年

2023
食品工业科技
北京一轻研究院

食品工业科技

CSTPCD北大核心
影响因子:0.842
ISSN:1002-0306
参考文献量2
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