纳豆芽孢杆菌men基因过表达菌株的构建及提高溶氧强化MK-7合成

作者：李楚; 王晗^*; 王丽; 王鹏; 郑之明^*

来源：应用与环境生物学报, 2022, 28(06): 1393-1399.

DOI：10.19675/j.cnki.1006-687x.2022.05005

• 纳豆芽孢杆菌
• Sipizizen转化法优化
• 甲萘醌途径
• 过表达载体构建
• men基因

近年来，维生素K2更多的生理功能被发现，除了促进凝血之外，还能预防骨质疏松症和心血管疾病，有望治疗肿瘤和帕金森症.纳豆芽孢杆菌是被美国食品药品管理局认证的一种益生菌，可以用来生物制备维生素K2，其主要的产物形式为人体内半衰期较长、生物利用度较高的MK-7，在规模化生物制备维生素K2中的应用潜力较大.本研究优化枯草芽孢杆菌的Sipizizen转化法，使其适用于纳豆芽孢杆菌的分子转化；构建甲萘醌合成途径所涉及的全部8个men基因的过表达载体，并考察其转化纳豆芽孢杆菌之后发酵MK-7的性能变化；筛选出对MK-7合成影响较大的3个酶，分别为异戊烯基转移酶(MenA)、1,4-二羟基-2-萘甲酰辅酶A合酶(MenB)和去甲基萘醌甲基转移酶(MenG).通过对menA、menB和menG组合过表达筛选出一株MK-7产率较高的改造菌株(BN-pABG).在5L发酵罐中，通过供氧调控进一步优化其合成MK-7的生理过程，改造菌株的终产量为62.21 mg/L，较出发菌提高了1.26倍.这些结果表明menA、menB和menG组合过表达后对纳豆芽孢杆菌合成MK-7具有较强的促进作用，同时供氧条件的优化也对MK-7的合成有提升效果.(图6表6参21)

• 单位
  中国科学院合肥物质科学研究院; 安徽大学