| 温度调节基因开关调控大肠杆菌发酵合成L-丙氨 |
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| 引用本文： | 周丽,邓璨,崔文璟,刘中美,周哲敏.温度调节基因开关调控大肠杆菌发酵合成L-丙氨[J].微生物学通报,2015,42(11):2272-2281. |
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| 作者姓名： | 周丽 邓璨 崔文璟 刘中美 周哲敏 |
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| 作者单位： | 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 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目(No. 31300087)；江苏省自然科学基金项目(No. BK20130131)；中央高校基本科研业务费专项资金项目(No. JUSRP1004) |
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| 摘 要： | 【目的】L-丙氨酸的存在导致Escherichia coli的生长速率显著降低，最终会降低发酵过程中L-丙氨酸的体积合成速率。用温度调节基因开关(λpR-pL)高效、动态调控重组E. coli菌株菌体生长与L-丙氨酸合成过程，使两者相协调。【方法】以野生型E. coli B0016为出发菌株，敲除乙酸、甲酸、乙醇、琥珀酸、乳酸代谢产物合成途径以及丙氨酸消旋酶编码基因(ackA-pta、pflB、adhE、frdA、ldhA、dadX)，获得菌株B0016-060B。将嗜热脂肪地芽孢杆菌(Geobacillus stearothermophilus)来源的L-丙氨酸脱氢酶基因(alaD)克隆于pL启动子下游，并在B0016-060B菌株中表达，获得菌株B0016-060B/pPL-alaD，进行摇瓶和发酵罐发酵考察菌体生长和L-丙氨酸发酵性能。【结果】竞争代谢途径的敲除显著降低了副产物合成量，仅形成极少量的乙酸、琥珀酸和乙醇。28 °C下菌株B0016-060B/pPL-alaD几乎不合成L-丙氨酸，可保证菌体快速生长；而在42 °C下可高效合成L-丙氨酸。经发酵罐发酵，可合成67.2 g/L L-丙氨酸，体积生产强度达到2.06 g/(L·h)。【结论】通过发酵培养温度的简单切换，分阶段实现了细胞的快速增量和L-丙氨酸的高强度合成。
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| 关 键 词： | L-丙氨酸，基因开关，大肠杆菌，发酵，代谢工程 |
L-alanine production in recombinant Escherichia coli with thermo-regulated genetic switch |
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| ZHOU Li,DENG Can,CUI Wen-Jing,LIU Zhong-Mei and ZHOU Zhe-Min.L-alanine production in recombinant Escherichia coli with thermo-regulated genetic switch[J].Microbiology,2015,42(11):2272-2281. |
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| Authors: | ZHOU Li DENG Can CUI Wen-Jing LIU Zhong-Mei and ZHOU Zhe-Min |
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| Affiliation: | The Key Laboratory of Industrial Biotechnology, Ministry of Education, School of Biotechnology, Jiangnan University, Wuxi, Jiangsu 214122, China,The Key Laboratory of Industrial Biotechnology, Ministry of Education, School of Biotechnology, Jiangnan University, Wuxi, Jiangsu 214122, China,The Key Laboratory of Industrial Biotechnology, Ministry of Education, School of Biotechnology, Jiangnan University, Wuxi, Jiangsu 214122, China,The Key Laboratory of Industrial Biotechnology, Ministry of Education, School of Biotechnology, Jiangnan University, Wuxi, Jiangsu 214122, China and The Key Laboratory of Industrial Biotechnology, Ministry of Education, School of Biotechnology, Jiangnan University, Wuxi, Jiangsu 214122, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | L-Alanine Genetic switch Escherichia coli Fermentation Metabolic engineering |
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