rhtA和tyrP对谷氨酸棒杆菌产L-丝氨酸的影响分析

作者：颜文斌; 张晓梅^*; 史劲松; 许正宏

来源：食品与发酵工业, 2020, 46(11): 9-16.

DOI：10.13995/j.cnki.11-1802/ts.023625

• 谷氨酸棒杆菌
• L-丝氨酸
• 回复突变
• 基因敲除
• 加强表达

L-丝氨酸是化学和材料领域中最重要的30个骨架化合物之一。为探索谷氨酸棒杆菌高产L-丝氨酸的机理,通过对2株不同表型的产L-丝氨酸谷氨酸棒杆菌进行全基因组比较分析,采用回复突变、基因敲除及增强表达探索基因差异与表型差异之间的关系,明确影响L-丝氨酸产量和菌株生长的关键因素。在对出发菌株ΔSSAAI与突变株A36进行全基因组比较分析基础上,采用pK18mobsac B质粒在出发菌株ΔSSAAI上对与转运或代谢相关的4个差异基因faS、folC、rhtA和tyrP进行回复突变,得到4个回复突变菌株Kf、Ko、Kr和Kt。结果表明,4个突变菌株的生物量与出发菌株ΔSSAAI相比变化不显著,Kf和Ko突变株的L-丝氨酸产量也没有显著变化,而突变株Kr和Kt的L-丝氨酸产量分别为31. 1和31. 04 g/L,分别提高18. 5%和18. 3%。继而在ΔSSAAI中敲除rhtA与tyrP构建敲除菌株ΔrhtA与ΔtyrP。结果表明,2个敲除菌株中L-丝氨酸产量均无明显变化。而在ΔSSAAI中加强表达rhtA或tyrP基因时,L-丝氨酸产量有提高,进一步在高产突变株A36中分别加强表达rhtA与tyrP基因,重组菌株L-丝氨酸产量分别为32. 55和33. 7 g/L,比菌株A36分别提高6. 5%和10. 3%。然而与菌株A36相比,加强表达rhtA与tyrP基因导致菌株生物量分别下降13. 88%和24. 5%,表明加强rht A与tyr P有利于谷氨酸棒杆菌产L-丝氨酸,而不利于菌株生长。

• 单位
  江南大学