双功能尿苷酰转移/去除酶GlnD在谷氨酸棒杆菌JNR中的功能

论文摘要

【目的】通过改造谷氨酸棒杆菌JNR中双功能尿苷酰转移/去除酶GlnD,减弱尿苷酰去除酶的活性,增强NH4+的转运和利用,提高L-精氨酸的合成。【方法】本文对来源于谷氨酸棒杆菌的突变菌株JNR中的双功能尿苷酰转移/去除酶GlnD进行整合突变,采用同源重组的方法将H414和D415位点突变为两个丙氨酸AA,在此菌株的基础上过量表达PII蛋白GlnK,并对其进行尿苷酰化研究,离子色谱检测摇瓶发酵过程中NH4+的浓度,并对最终的改造菌株进行连续流加发酵分析。【结果】该双功能尿苷酰转移/去除酶在谷氨酸棒杆菌中成功进行整合突变,有效减弱了尿苷酰去除酶的活性;同时过表达PII蛋白GlnK,其酰基化程度明显增强。摇瓶发酵结果表明菌株L4消耗NH4+增加,L-精氨酸产量为36.2±1.2 g/L,比对照菌株L3高出22.7%。5-L发酵罐实验结果显示改造菌株L4的L-精氨酸的产量为52.2 g/L,较野生型菌株L0提高了25.3%。【结论】谷氨酸棒杆菌合成L-精氨酸的过程中氮源是必不可少的。减弱GlnD尿苷酰去除酶的活性后,胞内尿苷酰化的GlnK-UMP增加,GlnK-UMP与氮转录调控因子AmtR结合,转运至胞内的NH4+浓度提高,促使L-精氨酸产量显著提高。

论文目录

• 1 材料和方法
•   1.1 试剂
•   1.2 菌株和质粒
•   1.3 培养基
•     1.3.1 LB培养基（g/L）:
•     1.3.2 LBG培养基（g/L）:
•     1.3.3 LBGS培养基（g/L）:
•     1.3.4 种子培养基（g/L）:
•     1.3.5 摇瓶发酵培养基（g/L）:
•     1.3.6 5-L发酵罐培养基（g/L）：
•   1.4 菌株培养
•   1.5 离子色谱检测NH4+的浓度
•   1.6 生长量OD562的测定
•   1.7 L-精氨酸产量的测定
• 2 结果和分析
•   2.1 谷氨酸棒杆菌JNR中过表达Gln D
•   2.2 同源比对分析GlnD的位点
•   2.3 整合突变
•   2.4 比较整合突变前后GlnD对GlnK的修饰作用
•   2.5 重组菌发酵L-精氨酸性能测定
• 3 讨论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李静,徐美娟,舒群峰,赵雅雯,唐蜜,张显,杨套伟,许正宏,饶志明

关键词: 谷氨酸棒杆菌,双功能尿苷酰转移,去除酶,精氨酸,整合突变

来源: 微生物学报 2019年11期

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 江南大学生物工程学院工业生物技术教育部重点实验室,江南大学(如皋)食品生物技术研究所

基金: 国家自然科学基金(31770058,31570085),江苏省自然科学基金(BK20181205),教育部重点研究项目(113033A),中央高校基本科研业务费专项资金资助(JUSRP51708A),国家双一流轻工业技术与工程一级学科计划(LITE2018-06)~~

分类号: Q78

DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20190018

页码: 2206-2217

总页数: 12

文件大小: 1624K

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