代谢工程改造大肠杆菌生产肌苷

作者：朱彦凯; 刘铁重; 伍法清; 吴鹤云; 谢希贤^*

来源：食品与发酵工业, 2022, 48(24): 1-9.

DOI：10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031557

• 肌苷
• 大肠杆菌
• 代谢工程
• 途径优化
• 发酵

肌苷是一种具有重要生理功能的嘌呤核苷，被广泛应用在医药和食品领域。为构建肌苷工程菌株，该研究对阻断肌苷降解途径的大肠杆菌INO1-1进行了系统的代谢工程改造。结果显示，引入解淀粉芽孢杆菌的嘌呤操纵子和枯草芽孢杆菌来源的purFbsuD293V, K316Q, S400W突变基因，增强了肌苷合成途径，肌苷产量达到308.3 mg/L;将自身purA基因替换为枯草芽孢杆菌来源的purAbsuP242N突变基因，弱化了腺苷合成支路，使肌苷产量提升至1 412.5 mg/L;敲除purR基因及引入prsecoD128A突变基因，增强了前体物5-磷酸核糖-1-焦磷酸的供应，使肌苷产量提升至3.1 g/L;引入解淀粉芽孢杆菌的pbuE基因以促进肌苷外排，又敲除nupC基因以减弱肌苷吸收，使肌苷产量提升至5.0 g/L;最终菌株INO4-5经5 L发酵罐发酵48 h,肌苷产量达到20.2 g/L,糖酸转化率和生产强度分别为0.12 g/g葡萄糖和0.42 g/(L·h)。该研究从头构建了一株可稳定高效合成肌苷的工程菌株，为肌苷的发酵法生产提供了新的参考。

• 单位
  生物工程学院; 天津科技大学