[大肠杆菌的代谢工程用于高水平的L-氨酸生产]

科学领域:

• 生物技术是生物技术.
• 代谢工程是代谢工程.
• 微生物发酵 微生物发酵

背景情况:

• L-氨酸是一种必需的氨基酸,对料,药品和食品工业至关重要.
• 目前L-氨酸的发酵方法受到狭窄的基质利用,菌株生长缓慢和产量低的影响.
• 代谢工程为改善L-氨酸生产菌株提供了一个有前途的方法.

研究的目的:

• 开发一种代谢工程工业大肠杆菌菌株,以实现高效,稳定和持续的L-氨酸生产.
• 为了识别和克服现有的L-threonine发酵过程中的局限性.
• 通过基因改造来增强基质利用率和L-氨酸产量.

主要方法:

• 对突变菌株进行比较基因组分析,以了解代谢途径.
• 使用 MutaT7 系统获得改进的 *thrA* 突变体的定向进化.
• 基因改造包括*mlc*淘汰和引入全基性*glvAC*以提高碳水化合物利用率.
• 在实验室和试验规模的生物反应器中优化发酵.

主要成果:

• 确定L-氨酸过度积累的关键代谢标.
• 通过*thrA*突变,THRN2菌株的发展增加了L-threonine合成流量.
• 来自粉水解的增强葡萄糖和麦芽糖利用的THRN7菌株的构建.
• 在5L生物反应器中,L-氨酸位达到121.26g/L,产量为60.47%.
• 在50升生物反应器中进行的优化发酵产生了120.42g/L L-threonine,产量为60.88%,生产率为3.76g/L·h.

结论:

• 一种强大,高产的L-氨酸生产菌株 (THRN7) 在没有抗生素耐药性或等离子体的情况下成功构建.
• 这种工程菌株在产量,生产率和工业L-氨酸发酵的基质利用方面取得了显著的改进.
• 这项工作为L-氨酸的大规模工业生产提供了坚实的基础.