利用蔗糖产UDP-葡萄糖的大肠杆菌构建

作者：姚睿; 赵丽婷; 陈磊; 李由然; 顾正华; 石贵阳; 丁重阳^*

来源：食品与发酵工业, 2023, 1-14.

DOI：10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035119

• 代谢工程
• 大肠杆菌
• UDP-葡萄糖
• 蔗糖合酶
• 从头合成途径

UDP-葡萄糖(uridine diphosphate glucose，UDP-glucose)不仅是细胞壁合成的前体物质，也是多种糖供体的重要前体物质。代谢工程可赋予微生物利用廉价易获得的原料生产特定化学物质的能力。该研究采用代谢工程技术改造大肠杆菌(Escherichia coli)蔗糖利用和UDP-葡萄糖合成的代谢路径，在E. coli BL21(DE3)中以蔗糖为唯一碳源，在实现细胞生长的同时促进UDP-葡萄糖的生产。通过在E. coli BL21(DE3)中共表达蔗糖通透酶基因(cscB)、果糖激酶基因(cscK)、蔗糖合酶基因(susy)，确定了高拷贝数质粒(pMD19-T)和启动子串联策略(Pcsc-PT7)是合成UDP-葡萄糖的最优策略，成功构建了能够利用蔗糖产UDP-葡萄糖的工程菌株ESBK09。此外，为了进一步增加菌株的稳定性，将cscB基因整合到E. coli BL21(DE3)基因组中构建工程菌株EPT03，该菌株被证明能够利用蔗糖生产UDP-葡萄糖。构建具有蔗糖利用能力的工业菌株将促进蔗糖作为碳源的使用，有助于石油化工经济向生物经济的过渡，为今后利用UDP-葡萄糖生产葡萄糖基化生物分子提供通用性底盘微生物菌株，也为后续利用UDP-葡萄糖合成相关大分子物质的代谢网络的构建提供了关键的一环。

• 单位
  生物工程学院; 江南大学