在Bacillus subtilis中参与β-alanine生物合成的基因的查和鉴定

科学领域:

• 微生物学 微生物学
• 生物技术是生物技术.
• 代谢工程是代谢工程.

背景情况:

• β-氨酸是一种重要的氨基酸,在医学,食品和料中具有应用.
• 目前的生产依赖于工程Escherichia coli或Corynebacterium glutamicum的产品.
• 在Bacillus subtilis中生物合成,一种食品安全的微生物,仍然未被充分探索.

研究的目的:

• 研究和优化Bacillus subtilis中的β-氨酸生物合成.
• 为了确定限制β-氨酸生产的遗传因素.
• 开发一个强大的微生物平台,用于β-氨酸的合成.

主要方法:

• 在B. subtilis168.8中过度表达原生l-酸α-脱碳酶.
• 16个单基因淘汰菌株的构建,以确定消费途径.
• 构建10个单基因抑制菌株以抑制竞争性途径.
• 介绍异构的烯酸酸碳酸酶.

主要成果:

• 过度表达的l-阿斯巴酸-α-脱碳酶会使β-氨酸的产生增加842%.
• 鉴定了参与β-氨酸合成的6个关键基因 (ptsG,fbp,ydaP, yhfS,mmaA,pckA).
• 这些6个基因的多基因淘汰会增加40.1%的产量.
• 抑制glmS,accB和accA基因进一步提高了产量.
• 引入异构的烯酸酸碳酸酶导致β-氨酸生产增加了17倍.

结论:

• 这项研究为Bacillus subtilis中的β-氨酸生物合成提供了第一个全面的调查.
• 多种分子策略成功地确定并解决了增强β-氨酸生产的遗传局限性.
• 优化的B. subtilis菌株显示出工业β-氨酸合成的巨大潜力.