网络首发时间:2019-01-16 11:55:23

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基于回补途径的TCA循环改造对克雷伯氏菌生长和甘油代谢的影响

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【作者】 梁川王洁茹诸葛斌陆信曜宗红

【机构】 江南大学糖化学与生物技术教育部重点实验室江南大学工业生物技术教育部重点实验室生物工程学院工业微生物研究中心

【摘要】 回补途径和TCA循环在克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)的中心代谢中扮演着十分重要的角色。本研究拟通过过表达回补途径的关键酶磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PPC)和柠檬酸(TCA)循环的关键酶柠檬酸合成酶(GLTA)将磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)和乙酰辅酶A节点的碳流引入TCA循环,以考察基于回补途径的TCA循环强化对K. pneumoniae生长和甘油代谢的影响。结果显示,单独过表达ppc或gltA基因,TCA循环还原和氧化分支的中间代谢产物琥珀酸和α-酮戊二酸分别增加了8.3倍和1.2倍,甘油利用能力明显增强,除2,3-丁二醇外,其他副产物积累量均有所下降,但1,3-PDO产量分别降低了23.3%、5.9%。共表达ppc和gltA基因后,与对照菌相比,生物量降低了35.7%,甘油利用能力进一步增强,1,3-丙二醇产量提高了10.2%,所有副产物积累量均有所减少;与单独过表达ppc或glt A基因相比,乙醇、乳酸、乙酸积累量未有明显变化,但生物量略有提高,2,3-丁二醇积累量显著降低。上述结果表明,通过共表达磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶和柠檬酸合成酶强化TCA循环能够提高菌株的甘油利用能力,弱化副产物合成,强化1,3-丙二醇的合成。

【基金】 国家轻工技术与工程一流学科自主课题(LITE2018-01)资助
  • 【DOI】10.19675/j.cnki.1006-687x.2018.11012
  • 【分类号】Q935
  • 【下载频次】12

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