国家高技术研究发展计划(2012AA02A703)
- 作品数：7 被引量：11H指数：1
- 相关作者：张成林徐庆阳陆伟谢希贤申彤更多>>
- 相关机构：天津科技大学中国农业科学院生物技术研究所新疆大学更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划国家自然科学基金转基因生物新品种培育专项更多>>
- 相关领域：生物学轻工技术与工程化学工程更多>>
- 改造大肠杆菌合成海藻糖途径以高效合成海藻糖被引量：9
- 2015年
- 海藻糖是相容性溶质的一种,因其具有多种生物学功能,在食品、化妆品、药品以及器官移植等方面均有很广泛应用。然而近几年生产海藻糖主要集中在使用酶催化的方法,虽然这种方法的转化效率高,但是却存在着副产物的问题,难以得到高纯度的海藻糖产品,严重制约了海藻糖的应用。本文通过基因工程技术在大肠杆菌Escherichia coli中构建了海藻糖高效合成新途径,通过全细胞催化合成海藻糖。利用PCR技术在哈氏噬纤维菌Cytophaga hutchinsonii中克隆获得海藻糖双功能合成酶基因(tpsp),采用E.coli pTac-HisA高效表达载体,实现海藻糖双功能合成酶基因(tpsp)高效表达,利用高效表达菌株进行全细胞催化,将葡萄糖高效转化为海藻糖。结果表明C.hutchinsonii海藻糖合成酶基因(tpsp)在E.coli中成功实现表达,该酶能够在胞内将葡萄糖高效转化为海藻糖,并将其转运到胞外,实现海藻糖的高效率合成,海藻糖的产量提高到1.2 g/L,相对转化率为21%。当将此高产菌株在发酵罐中进行转化时,海藻糖的产量达到13.3 g/L,葡萄糖的相对转化率达到48.6%。采用C.hutchinsonii海藻糖合成酶基因高效表达并且应用于海藻糖全细胞合成催化在国内外尚属首次报道,海藻糖的转化率及产率都已达到文献报道最高水平,本研究为开拓海藻糖生产新技术奠定了基础。
- 高超张山何永志黄健忠董志扬
- 关键词：海藻糖双功能酶海藻糖合成酶全细胞催化大肠杆菌
- 大肠杆菌L-色氨酸合成的代谢流分析被引量：1
- 2014年
- 目的：从代谢流的层面研究育种过程中基因操作对色氨酸积累的影响，为色氨酸菌种选育的设计思路提供理论指导和验证。方法：根据实验菌株的代谢特点构建￡一色氨酸代谢网络图，对出发菌株TRTH0709，及其重组菌株TRTH1013、TRTH1105和TRTH1107在30L发酵罐中进行分批流加发酵试验，在发酵进入稳定期后的26．28h，分别检测主要胞外代谢物的浓度并计算变化速率。结果和结论：得到了各菌株在拟稳态下的代谢流分布图。转酮酶基因（tktA）和磷酸烯醇式丙酮酸合成酶基因（ppsA）过表达能显著影响中心代谢途径，使代谢流向有利于色氨酸合成的方向改变，贮碳因子基因（csrA）敲除的影响较小，但在tktA和ppsA过表达质粒存在的情况下对色氨酸合成的代谢流有明显的促进作用。进一步的菌种改造仍有待进行，葡萄糖转运系统的替代和三羧酸循环的减弱是主要方向。
- 申彤徐庆阳张成林谢希贤
- 真菌苯二酚内酯聚酮类化合物生物合成研究进展
- 2015年
- 真菌苯二酚内酯类聚酮化合物具有抗癌和调节免疫系统等重要的生物活性,其生物合成是近年来的研究热点。介绍了苯二酚内酯的双聚酮合酶协作合成机制和组合生物合成,并以几种真菌苯二酚内酯生物合成途径为例,综述了相关的研究进展,以期为研究者提供参考。
- 王晓婧陆伟徐玉泉梁晓东
- 关键词：聚酮合酶生物合成组合生物合成
- ppc基因敲除对大肠杆菌L-色氨酸发酵的影响被引量：1
- 2013年
- 目的:减少大肠杆菌L-色氨酸前体物质磷酸烯醇式丙酮酸向草酰乙酸的代谢流,提高其L-色氨酸的产量。方法:以大肠杆菌TRTH0709为出发菌株,利用Red重组敲除技术敲除磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(Ppc)编码基因ppc,并经测序和酶活性检测确证;对出发菌株和基因敲除菌株进行L-色氨酸发酵,对比分析发酵结果。结果:测序和酶活性检测结果表明ppc基因被成功敲除。发酵结果表明,与出发菌株相比,基因敲除菌株TRTH0709Δppc生长速度减慢,最终生物量减少32%,L-色氨酸产量降低27%,但糖酸转化率提高6%;向发酵培养基中添加1%琥珀酸后,TRTH0709Δppc的生长速率和产酸量有所提高,但仍与出发菌株有一定差距。结论:虽然ppc基因敲除对菌体生长和产酸量影响较大,但能有效提高其糖酸转化率;选育Ppc弱化的突变株以达到减弱代谢流且不影响菌体生长,以及增加L-色氨酸积累的目的,将是本研究今后的主要方向。
- 申彤徐庆阳张成林谢希贤
- 关键词：L-色氨酸磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶大肠杆菌
- 6-磷酸果糖激酶基因pfkA在施氏假单胞菌中的异源表达及其表型分析
- 2015年
- 糖代谢在生命活动中具有重要意义,它保证了生物体生命活动所需的物质和能量的供应。葡萄糖作为自然界中普遍存在的最简单的单糖,是生物体的理想碳源。施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)A1501具有广泛的、典型的微生物代谢途径,但是该菌利用葡萄糖的效率很低。基因组分析表明A1501菌缺少糖酵解(EMP)途径中编码6-磷酸果糖激酶的基因pfk A,初步认为这可能是A1501菌不能高效利用葡萄糖的原因。利用穿梭质粒p LAFR3将大肠杆菌的pfk A基因导入到施氏假单胞菌中,通过pfk A基因的异源表达重建A1501菌的EMP途径。测定了重组菌株的糖类代谢能力,结果表明pfk A基因的导入并没有赋予重组施氏假单胞菌更强的葡萄糖及其他糖类的利用能力,说明A1501菌葡萄糖利用的低效率除了缺乏pfk A外,还有其他的因素。研究也发现,导入pfk A的重组施氏假单胞菌对H2O2高度敏感,推测pfk A导入重建后的EMP途径可能影响了该菌的还原力合成,导致菌体对氧化胁迫的耐受能力降低。
- 胡涛马尧战嵛华陆伟黄和林敏燕永亮
- 关键词：葡萄糖
- 苯二酚内酯合成途径中的聚酮合酶组合表达研究
- 2015年
- 由真菌聚酮合酶合成的苯二酚内酯类次生代谢产物结构和功能多样,在医药和农业上具有广泛的用途。苯二酚内酯由一对还原型聚酮合酶和非还原型聚酮合酶协同生物催化合成。还原型聚酮合酶和非还原型聚酮合酶由多功能结构域组成,每个结构域在生物合成的过程中程序化地执行特定的功能。通过交换不同真菌苯二酚内酯合成途径中非还原型聚酮合酶的起始物酰基转移酶结构域,在酿酒酵母中与相应的还原型聚酮合酶组合表达,合成了"非天然"的苯二酚内酯聚酮产物,并初步讨论了起始物酰基转移酶结构域的识别规律。
- 白净陆伟徐玉泉陈明
- 关键词：聚酮合酶真菌生物合成
- 乙酸激酶编码基因缺失的L–色氨酸生产菌株的理性构建
- 2017年
- 针对L–色氨酸生产菌株(Escherichia coli TRTH)发酵生产L–色氨酸过程中乙酸积累的问题,本文采用基因组学的方法证实了该菌株基因组上存在乙酸激酶编码基因ack A及tdc D的完整基因序列;并通过敲除ackA、tdcD构建出菌株TRTHA(TRTH,Δack A)、TRTHT(TRTH,Δtdc D)、TRTHAT(TRTH,Δack AΔtdc D),进而考察ack A或/和tdc D缺失对L–色氨酸发酵的影响.结果表明:基因ack A或/和tdc D的缺失会使得乙酸积累减少、菌体生物量及其L–色氨酸产量增加,但同时会造成谷氨酸积累量的增加;菌株TRTHA的生物量及L–色氨酸产量均高于TRTHT.利用TRTHAT菌株发酵生产L–色氨酸时,菌体生物量、L–色氨酸产量和糖酸转化率分别为47.48,g/L、40.52,g/L和15.44%,,较TRTH菌株分别提高了6.03%,、7.94%,及7.82%,;乙酸和谷氨酸积累量分别为1.41,g/L、8.58,g/L,较TRTH菌株分别降低了10.19%,、提高了12.15%,.由TRTH与TRTHAT菌株的代谢流分析得知,与出发菌株TRTH相比,TRTHAT菌株的乙酸合成代谢流降低了72.78%,谷氨酸合成代谢流提高了13.13%,,L–色氨酸合成代谢流是TRTH菌株的1.74倍.
- 赵春光徐庆阳张成林陈宁
- 关键词：大肠杆菌基因组学代谢流分析
