大肠杆菌利用蔗糖高效合成D-葡萄糖二酸的研究
D-葡萄糖二酸是用于合成其他增值化学品或商品化学品的一种很有前景的平台化合物。目前部分化学法合成D-葡萄糖二酸已投入生产，微生物方面研究还不够成熟。在代谢工程大肠杆菌中尝试将D-葡萄糖转化为D-葡萄糖二酸的方法已经探究了很多年。其中，单糖发酵的效果不明显，得率很低，后期分离纯化困难。在混糖发酵中D-葡萄糖二酸产量增加，正因如此这种方法之后获得了研究者极大的关注。在此，我们在大肠杆菌BL21(DE3)中共同表达cscB，cscA，cscK，ino1，miox，udh和suhB7个基因，分别是蔗糖关键基因和代谢目的产物的关键基因。从功能上构建从蔗糖到D-葡萄糖二酸的途径，该途径目前还未经报导。之后运用Red重组和Crispr/Cas9技术进一步敲除zwf,pgi，ptsG，uxaC，gudD等5个代谢路径关键基因，并且过表达基因glk，弥补D-葡萄糖磷酸化缺失路径，以及使用D-果糖依赖性的翻译控制系统用于调控基因pgi，测定不同时期Pgi的酶活，以达到调控碳通量的目的。以上方式最终使得重组大肠杆菌既可使用蔗糖作为唯一碳源，同时可获得较高的产量。在发酵过程中，发现，D-葡萄糖二酸在含有～10g/L蔗糖的M9培养基中的产量达到～1.42g，以蔗糖为底物时产量为～0.142g/g。
D-葡萄糖二酸;微生物合成;大肠杆菌;蔗糖关键基因
北京化工大学
硕士
化学工程与技术
范立海
2018
中文
TQ921.2
105
2018-09-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）