重组大肠杆菌1,2,4-丁三醇合成途径的平衡优化

1,2,4-丁三醇（1,2,4-butantriol,BT）属于非天然化学品,是军工材料1,2,4-丁三醇三硝酸酯的前体。在重组大肠杆菌中,木糖经脱氢、脱水、脱羧和还原合成BT。但途径各反应不平衡使得中间代谢物积累限制菌体生长和产物合成。本研究首先通过CRISPR/Cas9敲除基因yjhG和yqhD构建无本底表达宿主菌,随后利用不同启动子组合调节BT合成途径中基因xdh、yjhG和yqhD的表达。结果发现,以P _inv 表达醇脱氢酶基因yqhD使BT产量达到14.4g/L;以P _tac 表达脱氢酶基因xdh和P _{rrnH P1}表达脱水酶基因yjhG的组合方式,BT产量达到15.6g/L,比对照菌株KXW3009分别增加5.9%和14.7%。本研究通过对中间代谢物木糖酸合成和代谢的组合优化,促进了BT的合成,为后续研究提供了借鉴。