基于2-C-甲基-D-赤藓糖醇-4磷酸途径的产紫槐二烯大肠杆菌构建及其补糖策略优化
【出 处】:
【作 者】:
【摘 要】2-C-甲基-D-赤藻糖醇-4-磷酸(2.methyl-D-erythrit01.4.phosphate,MEP)途径是大肠杆菌Escherichiacoli唯一的萜类前体合成途径,研究表明它比甲羟戊酸(Mevalonate,MVA)途径具有更高的理论产率。但目前有关MEP途径的调控所知非常有限,故单独强化MEP途径对萜类异源合成产量的提高效果并不理想。研究中通过引入外源MEP途径基因强化E.coli萜类合成的遗传改造策略和发酵过程补糖控制优化,尝试更有效地释放MEP途径的潜力,建立青蒿素前体——紫槐二烯的高密度发酵过程。研究结果表明共表达阿维链霉菌Streptomyces avermitilis dxs2基因和枯草芽胞杆菌Bacillussubtilisf讲基因可使紫槐二烯的摇瓶发酵产量比野生菌株提高12.2倍。随后针对该菌株建立了高密度发酵过程,发现稳定期的中前期(24—72h)是产物合成的关键期,通过稳定期补糖速率的调整,明显改善了产物合成速度,使紫槐二烯的产量从2.5g/L提高到了4.85g/L,但不影响产物积累的周期。考虑到72h后菌体老化可能会影响产物合成,进一步采取了调整对数期的补糖速率控制菌体生长的策略,使紫槐二烯的产量达到6.1g/L。研究结果为基于MEP途径的萜类异源合成工程菌构建及其发酵工艺的建立奠定了基础。