代谢工程改造枯草芽孢杆菌谷氨酸棒杆菌高产手性2-3-丁二醇和乙偶姻

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代谢工程改造枯草芽孢杆菌/谷氨酸棒杆菌高产手性2,3-丁二醇和乙偶姻
本文首先对枯草芽孢杆菌进行代谢工程改造,并结合辅因子工程和发酵工程优化的策略,研究了枯草芽孢杆菌分别生产手性D-(-)-和meso-2,3-丁二醇的能力;其次,利用辅因子工程手段,解决了枯草芽孢杆菌生产乙偶姻时还原力过剩的问题,实现了乙偶姻的高产,并达到了较高的生产速率;最后,通过在谷氨酸棒杆菌中引入外源的2,3-丁二醇合成路线,获得了高产D-(-)-2,3-丁二醇的工程菌株。首先,通过文献比对和实验数据分析,解释了本实验中B.subtilis 168生产单一手性D-(-)-2,3-丁二醇的合理性。
为了提高D-(-)-2,3-丁二醇的产量和得率,本文对乙偶姻的合成途径、竞争途径、还原力供给和发酵条件等进行了系统的研究。研究发现,在微氧条件下,敲除乳酸脱氢酶编码基因ldh可以阻断副产物乳酸的生产,同时为菌株提供更多可利用的NADH。
通过引入来自大肠杆菌中udhA编码转氢酶,可以将胞内PP途径生产的NADPH部分转化为NADH供乙偶姻还原酶将乙偶姻还原为D-(-)-2,3-丁二醇。通过胞内还原力水平和乙偶姻还原酶活力 ...

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关键词：丁二醇 谷氨酸 发酵工程 数据分析 大肠杆菌