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产麦角硫因大肠杆菌工程菌株的构建与优化

Construction and optimization of ergothioneine-producing Escherichia coli

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麦角硫因(ergothioneine,ERG)是一种天然的抗氧化剂,广泛应用于化妆品、食品以及医药领域.相比于传统植物提取和化学合成方法,微生物发酵合成麦角硫因具有周期短、成本低等优点,因而受到广泛关注.为构建高产麦角硫因的大肠杆菌工程菌株,本研究以大肠杆菌(Escherichia coli) BL21 (DE3)为出发菌株,通过引入耻垢分枝杆菌(Mycobacterium smegmatis)来源的麦角硫因合成基因簇egtABCDE以及粟酒裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)来源的Egt1,构建了从头发酵合成麦角硫因的工程菌株E1-A1,麦角硫因发酵浓度为(95.58±3.20) mg/L.为进一步提高麦角硫因的产量,对前体氨基酸组氨酸、甲硫氨酸以及半胱氨酸合成路径中关键酶的表达进行了强化,结果表明,单一表达基因serAT410STOP、thrA以及两者共表达时,麦角硫因发酵浓度分别提高至(134.83±4.22) mg/L、(130.26±3.34) mg/L以及(144.97±5.40) mg/L.最后,采用分批补料发酵策略,菌株E 1-A 1-thrA-serA*在无机盐培养基和丰富培养基培养中的产量分别为548.75 mg/L和710.53 mg/L.

王丽、王阳、李江华、堵国成、康振

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江南大学生物工程学院,糖化学与生物技术教育部重点实验室,江苏无锡214122

江南大学生物工程学院,工业生物技术教育部重点实验室,江苏无锡214122

江南大学未来食品中心,江苏无锡214122

麦角硫因 代谢工程 大肠杆菌 氨基酸 分批补料发酵

江苏省杰出青年基金国家自然科学基金面上项目国家自然科学基金面上项目国家轻工技术与工程一流学科自主课题

BK202000253200005831970085LITE2018-16

2022

10.13345/j.cjb.210166

生物工程学报
中国科学院微生物研究所 中国微生物学会

生物工程学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.641
ISSN：1000-3061
年,卷(期)：2022.38(2)
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