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发酵科技通讯 >

2017 , Vol. 46 >Issue 3: 143 - 146+187

DOI: https://doi.org/10.16774/j.cnki.issn.1674-2214.2017.03.004

研究报告

大肠杆菌生产莽草酸的基因工程菌构建

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  • １．代谢控制发酵技术国家地方联合工程实验室，天津３００４５７；２．天津科技大学生物工程学院，天津３００４５７
韩　超（１９９３—），男，山东潍坊人，硕士研究生，研究方向为用谷氨酸棒杆菌代谢改造莽草酸途径，Ｅ－ｍａｉｌ：８７１４０７４７０＠ｑｑ．ｃｏｍ
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Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｇｅｎｅｔｉｃ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｓｔｒａｉｎｓ　ｆｏｒ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ｏｆ　ｓｈｉｋｉｍｉｃ　ａｃｉｄ　ｂｙ　Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ　ｃｏｌｉ

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  • １．Ｎａｔｉｏｎａｌ　ａｎｄ　Ｌｏｃａｌ　Ｕｎｉｔｅｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｌａｂ　ｏｆ　Ｍｅｔａｂｏｌｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ　３００４５７，Ｃｈｉｎａ；
    ２．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ　３００４５７，Ｃｈｉｎａ
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摘要

莽草酸是芳香族氨基酸合成中的重要中间代谢物，可用于多种药物的化学合成．在代谢工程理论的指导下，构建积累莽草酸的高产菌株．通过构建敲除编码莽草酸激酶的基因ａｒｏＬ 与ａｒｏＫ的菌株阻断莽草酸的代谢；通过构建敲除编码奎尼酸／莽草酸脱氢酶的基因ｙｄｉＢ 的菌株减少副产物的合成；同时通过构建人工操纵子过表达编码ＤＡＨＰ合酶、莽草酸脱氢酶、脱氢奎尼酸脱水酶和三脱氢奎尼酸合酶的基因ａｒｏＧ，ａｒｏＥ，ａｒｏＤ 和ａｒｏＢ 以强化莽草酸合成途径．最终得到Ｅ．ｃｏｌｉＳＨＩＫΔａｒｏＬΔｙｄｉＢ 菌株，摇瓶发酵能够积累莽草酸５．５ｇ／Ｌ．

关键词： 莽草酸; 莽草酸激酶; 大肠杆菌; ａｒｏＬ; ｙｄｉＢ

本文引用格式

韩　超，蔡灵芝，毛　倩，李燕军，谢希贤 . 大肠杆菌生产莽草酸的基因工程菌构建[J]. 发酵科技通讯, 2017 , 46(3) : 143 -146+187 . DOI: 10.16774/j.cnki.issn.1674-2214.2017.03.004

Abstract

Ｓｈｉｋｉｍｉｃ　ａｃｉｄ　ｉｓ　ａｎ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ　ｆｏｒ　ａｒｏｍａｔｉｃ　ａｍｉｎｏ　ａｃｉｄｓ．Ｉｔ　ｃａｎ　ｂｅ　ｕｓｅｄ　ａｓ   ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ｂｌｏｃｋ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ｏｆ　ｖａｒｉｏｕｓ　ｄｒｕｇｓ．Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｓｔｕｄｙ，ａ　ｈｉｇｈ－ｙｉｅｌｄ　ｓｈｉｋｉｍｉｃ
ａｃｉｄ　ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ　ｓｔｒａｉｎ　ｗａｓ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｍｅｔａｂｏｌｉｃ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．Ｔｈｅ　ｇｅｎｅｓ　ａｒｏＬａｎｄ　ａｒｏＫ    ｅｎｃｏｄｉｎｇ　ｔｈｅ　ｓｈｉｋｉｍａｔｅ　ｋｉｎａｓｅ　ｗｅｒｅ　ｋｎｏｃｋｅｄ　ｏｕｔ　ｔｏ　ｂｌｏｃｋ　ｔｈｅ　ｓｈｉｋｉｍｉｃ　ａｃｉｄ　ｃａｔａｂｏｌｉｓｍ　ａｎｄ　ｔｈｅ    ｇｅｎｅ　ｙｄｉＢｅｎｃｏｄｉｎｇ　ｔｈｅ　ｑｕｉｎｉｃ／ｓｈｉｋｉｍａｔｅ　ｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｓｅ　ｗａｓ　ｄｅｌｅｔｅｄ　ｔｏ　ｒｅｄｕｃｅ　ｔｈｅ　ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ｏｆ   ｂｙｐｒｏｄｕｃｔ．Ｔｈｅ　ａｒｏＧ，ａｒｏＥ，ａｒｏＤ ａｎｄ　ａｒｏＢ ｇｅｎｅｓ　ｅｎｃｏｄｉｎｇ　ＤＡＨＰ　ｓｙｎｔｈａｓｅ，ｓｈｉｋｉｍｉｃ　ａｃｉｄ    ｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｓｅ， ｄｅｈｙｄｒｏｑｕｉｎｉｃ　ａｃｉｄ　ｄｅｈｙｄｒａｔａｓｅ　ａｎｄ　ｄｅｈｙｄｒｏｑｕｉｎｉｃ　ａｃｉｄ　ｓｙｎｔｈａｓｅ　ｗｅｒｅ    ｏｖｅｒｅｘｐｒｅｓｓｅｄ　ｗｉｔｈ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ　ｏｐｅｒｏｎｓ，ｔｏ　ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎ　ｔｈｅ　ｓｈｉｋｉｍｉｃ　ａｃｉｄ　ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ    ｐａｔｈｗａｙ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅ　ｏｂｔａｉｎｅｄ　Ｅ．ｃｏｌｉ　ＳＨＩＫΔａｒｏＬΔｙｄｉＢｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｓｔｒａｉｎ　ｒｅｓｕｌｔｅｄ　ｉｎ　ａ　ｙｉｅｌｄ　ｏｆ    ｓｈｉｋｉｍｉｃ　ａｃｉｄ　ｏｆ　５．５ｇ／Ｌ　ｂｙ　ｓｈａｋｅ　ｆｌａｓｋ　ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ．

Key words： ｈｉｋｉｍａｔｅ;  ; ｓｈｉｋｉｍａｔｅ　ｋｉｎａｓｅ;  ; Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ　ｃｏｌｉ;  ; ａｒｏＬ；ｙｄｉＢ

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