重组大肠杆菌全细胞催化制备假尿苷

作者：王倩倩; 刘亚琦; 屈琰; 刘欢; 高歌; 徐庆阳; 陈宁^*; 范晓光^*

来源：生物工程学报, 2023, 1-14.

DOI：10.13345/j.cjb.230484

• 假尿苷
• 大肠杆菌
• 全细胞催化
• 假尿苷-5-磷酸糖苷酶
• 核糖激酶
• 核糖核苷水解酶

假尿苷是非编码RNA中含量最多的修饰核苷，在生物和医药领域用途广泛。现有的假尿苷制备方法普遍存在步骤繁琐、生产效率低、生产成本高等缺点。本研究在大肠杆菌中设计了新颖的酶级联反应路线，并实现了全细胞催化尿苷制备假尿苷。首先，质粒过表达内源的假尿苷-5-磷酸糖苷酶、核糖激酶和核糖核苷水解酶，构建出尿苷到假尿苷的代谢途径，实现了假尿苷的积累；然后，筛选内源的高活性核糖核苷水解酶，促进了尿苷的水解，为假尿苷的合成提供了更多前体；接着，对底物与产物的转运途径进行改造，提升假尿苷产量的同时避免了副产物尿苷的积累。最终获得的重组菌株Ψ-7在24 h内可以全细胞催化30 g/L尿苷产生27.24 g/L假尿苷，转化率为90.8%，生产效率为1.135 g/(L·h)，假尿苷产量和生产效率为现有酶催化法报道的最高值。

• 单位
  天津科技大学; 工业发酵微生物教育部重点实验室; 生物工程学院