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代谢工程改造大肠杆菌发酵生产β-烟酰胺单核苷酸

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为实现大肠杆菌高效生产β-烟酰胺单核苷酸(β-nicotinamide mononucleotide,β-NMN),设计模块化代谢改造策略.首先,对烟酰胺(nicotinamide,NAM)和β-NMN支路代谢涉及的8 个酶进行失活,减少底盘细胞对前体和产物的额外消耗.其次,通过引入NAM输入蛋白(Bc NiaP)、β-NMN输出蛋白(Bm PnuC)、5-磷酸核糖-1-焦磷酸合成酶(5-phosphoribosyl-1-pyrophosphate synthetase,Prs)和烟酰胺磷酸核糖转移酶(nicotinamide phosphoribosyl transferase,Nampt),敲除调节蛋白PurR,工程菌N12'摇瓶发酵可积累0.34 g/L的β-NMN;此后,比对筛选发现Comamonadaceae bacterium来源的Nampt活性较高且对底盘细胞负担较小;通过进一步强化BmPnuC和Prs的表达水平,工程菌N18摇瓶发酵β-NMN产量提高至1.36 g/L.最后,利用发酵罐分批补料发酵38 h,β-NMN产量达到10.2 g/L,NAM到β-NMN的摩尔转化率为74.5%.研究构建的β-NMN发酵菌株具有遗传背景清晰、无营养缺陷、无需诱导等优势,工业前景良好.
Metabolic Engineering of Escherichia coli for the Production of β-Nicotinamide Mononucleotide

β-nicotinamide mononucleotideEscherichia colinicotinamide phosphoribosyl transferasemetabolic modificationfermentation

安俊侠、王倩倩、王昭颖、刘欢、徐庆阳、范晓光

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天津科技大学生物工程学院,工业发酵微生物教育部重点实验室,天津 300457

β-烟酰胺单核苷酸 大肠杆菌 烟酰胺磷酸核糖转移酶 代谢改造 发酵

国家重点研发计划重点专项(十四五)

2022YFD2101401

2023

10.7506/spkx1002-6630-20230301-002

食品科学
北京食品科学研究院

食品科学

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.327
ISSN：1002-6630
年,卷(期)：2023.44(22)
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