丝氨酸吸收系统多基因敲除对大肠杆菌产L-丝氨酸的影响

,,,,, ,*

(1.石河子大学生命科学学院,新疆石河子 832000;2.中国科学院上海高等研究院,上海 201210)

丝氨酸吸收系统多基因敲除对大肠杆菌产L-丝氨酸的影响

石斌超1,2,崔云风1,王晨阳2,赵志军2,史吉平2,张霞1,*

(1.石河子大学生命科学学院,新疆石河子 832000;2.中国科学院上海高等研究院,上海 201210)

sstT、cycA、sdaC和tdcC是大肠杆菌L-丝氨酸的四个吸收基因,本文在前期吸收基因单基因敲除菌的基础上,系统研究了四个吸收基因不同组合敲除对菌株生长及L-丝氨酸生产的影响。摇瓶发酵结果表明,在11个多基因敲除突变菌中,sstT·sdaC双基因敲除菌,sstT·sdaC·tdcC和sstT·cycA·sdaC三基因敲除菌的L-丝氨酸产量与对照相比有明显提升,分别达到271.11、312.58和322.57 mg/L;sstT·cycA·sdaC·tdcC四基因敲除菌的L-丝氨酸产量最高,达到了450.58 mg/L,是对照菌的6倍。在菌株生长方面,双基因敲除菌和三基因敲除菌的生长量优于对照菌或者与对照菌相近,而四基因敲除菌的生长量与对照菌相比则下降了28%。

L-丝氨酸,吸收基因,菌株生长,产丝氨酸能力

L-丝氨酸是一种重要的非必需氨基酸,参与了多个关键的生物代谢进程,尤其是在细胞增殖、生长过程中发挥着重要的作用[1],此外,丝氨酸以其独特的生物学特性,在医药、食品、化妆品等领域得到了广泛应用。目前,L-丝氨酸的工业生产方法主要有蛋白水解法[2]、化学合成法[3]和酶转化法[4]等,而微生物直接发酵法具有环境友好、生产成本低、生产效率高等优点,其菌株育种研究受到研究者的广泛关注。谷氨酸棒杆菌和大肠杆菌是L-丝氨酸主要生产菌株。其中谷氨酸棒杆菌产量最高可达42.62 g/L[5]。……