大肠杆菌合成烟酰胺单核苷酸途径构建及发酵工艺研究

作者：程琳; 龚劲松; Michael HALL; 苏畅; 徐国强; 许正宏; 史劲松^*

来源：食品与发酵工业, 2023, 49(24): 8-14.

DOI：10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035020

• 代谢网络
• 基因调控
• 烟酰胺单核苷酸
• 5-磷酸核糖1-焦磷酸
• 发酵工艺

β-烟酰胺单核苷酸(β-nicotinamide mononucleotide, NMN)作为人体内重要辅酶烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide, NAD+)的直接前体受到了广泛关注，目前工业上主要采用化学法或化学-酶催化法进行合成，发酵法仍未取得突破。为获得一株高产NMN的工程菌株，对大肠杆菌进行了代谢途径改造。首先在大肠杆菌中异源表达了来自松噬几丁质菌(Chitinophaga pinensis)的烟酰胺磷酸核糖转移酶，构建了NMN的补救合成途径；为增强前体5-磷酸核糖-1-焦磷酸(5-phosphoribose 1-pyrophosphate, PRPP)的供应，过表达了从葡萄糖出发的多个途径酶，促进了葡萄糖向磷酸戊糖途径的流动；同时，为有利于NMN积累，通过敲除NMN下游代谢分解途径基因pncC、ushA以及调控NAD+衍生物基因nadR,所获得的重组菌产量摇瓶水平达到60 mg/L,是初始产量的4.95倍；进一步在5 L罐上进行发酵试验，产量最高达到390.1 mg/L。该菌株用于NMN的发酵生产具有良好的潜力。

• 单位
  生物工程学院; 江南大学