提高大肠杆菌通过MVA途径合成异戊二烯

冯凡，许杨，陶勇，刘伟丰，林白雪



提高大肠杆菌通过MVA途径合成异戊二烯

冯凡1,2，许杨1,2，陶勇3，刘伟丰3，林白雪3

1 南昌大学食品科学与技术国家重点实验室，江西 南昌 330047 2 南昌大学中德联合研究院，江西 南昌 330047 3 中国科学院微生物研究所，北京 100101

冯凡, 许杨, 陶勇, 等. 提高大肠杆菌通过MVA途径合成异戊二烯. 生物工程学报, 2015, 31(7): 1073–1081.Feng F, Xu Y, Tao Y, et al. Improving isoprene production by engineered heterologous mevalonate pathway in Escherichia coli. Chin J Biotech, 2015, 31(7): 1073–1081.

异戊二烯是橡胶合成的重要前体物质。为了提高菌株的异戊二烯产量，本实验室在研究中构建了一株异戊二烯产气的菌株BW-01，基于蛋白质预算理论的指导，理性设计通过改变质粒拷贝数、增加稀有密码子等合成生物学手段调控关键限速酶编码基因表达，从而提高大肠杆菌外源MVA代谢途径的异戊二烯产量。摇瓶发酵实验中我们构建的新产气菌株BW-07比原有的产气菌株BW-01的产量提高了73%，达到了 761.1 mg/L。为后续菌株改造及进行发酵罐实验奠定了基础。

蛋白质预算，MVA途径，异戊二烯，大肠杆菌

异戊二烯(2-甲基-l,3-丁二烯) 是合成橡胶的重要前体物质[1-3]，每年异戊二烯产量的95%被用于合成橡胶。此外，异戊二烯还是萜类化合物的结构骨架[4-7]。目前，异戊二烯主要是通过高温裂解石油气、化学合成和异戊烯脱氢法等化工手段获得，这样的生产方式能耗高、污染大、工艺复杂且生产效率低，而且随着石油等不可再生资源的枯竭，传统的异戊二烯生产方式将逐渐被淘汰。随着生物技术的不断发展，以工程菌为对象，解决能源问题的可行性越来越大[8-10]。

自然界中，某些植物……