构建延长的Corynebacterium glutamicum及其在连续发酵过程中有效生产l-lysine的应用
Xiwei Peng1, Zhenyu Wang1, Huifang Zhang1
1State Key Laboratory of Materials-Oriented Chemical Engineering, College of Biotechnology and Pharmaceutical Engineering, Nanjing Tech University, No. 30, Puzhu South Road, Nanjing 211816, China.
Bioresource technology
|September 23, 2025
概括
工程延长的Corynebacterium glutamicum通过降低ftsZ的调节来增强生物膜的形成. 这在连续发酵过程中提高了6.8%的l-lysine产量,证明了生物化学制造有前途的战略.
科学领域:
- 微生物生物技术 微生物生物技术
- 合成生物学 合成生物学
- 代谢工程是代谢工程.
背景情况:
- 在连续发酵过程中,生物膜的形成对于高效的生物化学生产至关重要.
- 延长的细胞形态促进细胞的附着和聚合,增强生物膜的发展.
研究的目的:
- 为了研究降低细胞分裂基因ftsZ对Corynebacterium glutamicum细胞延长和生物膜形成的影响.
- 评估工程菌株在连续发酵过程中对l-lysine生产和生理稳定性的影响.
主要方法:
- 通过降低ftsZ表达的调节,构建了一个延长的C. glutamicum菌株 (Cg-AsftsZ).
- 进行了基于生物膜的连续发酵,以评估l-lysine标位和产量.
- 在生物膜细胞中分析了生理变化,包括细胞活力和DNA含量.
主要成果:
- 这种Cg-AsftsZ菌株的平均l-lysine标位为143.3g/L,产量为66.4% (l-lysine/glucose).
- 这意味着与野生型菌株相比,l-lysine产量有6.8%的改善.
- Cg-AsftsZ的生物膜细胞表现出持续的高活力和DNA含量,表明强大的代谢稳定性.
结论:
- 抑制ftsZ表达,在C. glutamicum中产生延长细胞,有效地促进生物膜的形成.
- 这一策略在连续发酵过程中显著提高了l-lysine的产量.
- 这些发现为开发用于生物化学生产的基于生物膜的先进发酵工艺提供了宝贵的见解.
