生物工程学报2022，Vol.38Issue(9) ：3466-3477.DOI:10.13345/j.cjb.220209

大肠杆菌高密度发酵表达4-羟基苯乙酸酯3-羟化酶及咖啡酸的高效生物合成

High-density fermentation of Escherichia coli to express 4-hydroxyphenylacetate 3-hydroxylase and efficient biosynthesis of caffeic acid

张红 林金连 胡定行 刘贵友 孙磊
生物工程学报2022，Vol.38Issue(9) ：3466-3477.DOI:10.13345/j.cjb.220209
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大肠杆菌高密度发酵表达4-羟基苯乙酸酯3-羟化酶及咖啡酸的高效生物合成

High-density fermentation of Escherichia coli to express 4-hydroxyphenylacetate 3-hydroxylase and efficient biosynthesis of caffeic acid

张红 1林金连 1胡定行 1刘贵友 2孙磊3
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作者信息

  • 1. 广州中医药大学中药学院,广东广州510006
  • 2. 江苏第二师范学院生命科学与化学化工学院,江苏南京211200
  • 3. 广州中医药大学中药学院,广东广州510006;江苏第二师范学院生命科学与化学化工学院,江苏南京211200
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摘要

来源于大肠杆菌的4-羟基苯乙酸酯3-羟化酶(4-hydroxyphenylacetate 3-hydroxylase,4HPA3H)可以催化对香豆酸生物合成咖啡酸.为了实现4HPA3H的扩大生产和咖啡酸的高效生物合成,首先构建过表达4HPA3H的大肠杆菌工程菌,其次使用5L发酵罐进行高密度发酵生产4HPA3H,再而优化采用工程菌株进行全细胞催化产咖啡酸的条件.最终实现了在5 L发酵罐中发酵,工程菌株生物量达到干重34.80 g/L.通过使用5 L发酵罐作为生物反应器进行全细胞催化,经过6h的催化可产生18.74 g/L(0.85 g/(L·OD600))咖啡酸,摩尔转化率为78.81％,是目前文献报道4HPA3H以对香豆酸为底物合成咖啡酸的最高水平.初步实现了高密度培养大肠杆菌表达4HPA3H并高效生物合成咖啡酸,为工业化生产奠定了基础.

关键词

4-羟基苯乙酸酯3-羟化酶/咖啡酸/高密度发酵/全细胞催化

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基金项目

出版年

2022
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
被引量3
参考文献量2
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