雷氏乳杆菌Lactobacillus curieae S1L19 经鉴定为一株新型菌株,来源于传统发酵食品臭豆腐的卤液,专利保藏于中国典型微生物保藏中心(CCTCC),保藏号：CCTCC M 2011381.为了更加系统有效地探究该新型菌株的潜在功能和特性,对雷氏乳杆菌进行了全基因组测序工作.基于Pacbio RSII 数据与Illumina Hiseq 4000 测序数据组装得到样品S1L19 基因组大小为2.10Mbp,GC 含量39.78％,共一个Contig.基因组组分分析后发现,样品S1L19 基因组中含有1994 个基因,其中62 个编码tRNA,15 个编码rRNA.在菌株S1L19 的发酵产物中,可以检测到γ- 氨基丁酸(GABA)的存在.大多数文献报道的GABA合成途径为L- 谷氨酸经脱羧转化成GABA,催化该反应的关键酶为谷氨酸脱羧酶.而S1L19 菌株的基因组分析表明,该菌不含谷氨酸脱羧酶基因,但存在一条γ- 氨基丁酸代谢相关途径,其关键酶为4- 氨基丁酸转氨酶(GABA-T).该酶为代谢GABA 的调控酶,催化琥珀酸半醛与GABA 之间的可逆反应.由于厌氧的S1L19菌株具有不完整三羧酸循环,为该途径累积了GABA 生物合成的前体物质,即琥珀酸,导致可逆反应的方向为生成GABA 的方向.通过荧光定量PCR 对GABA-T 的表达量研究表明,添加琥珀酸和谷氨酸皆可使得GABA-T 的表达量上调,同时添加这两种物质上调倍数可达161 倍,其中谷氨酸为氨基供体而非前体.通过比较在培养基中分别添加谷氨酸、甘氨酸及赖氨酸,发现通用氨基供体谷氨酸和甘氨酸可是GABA 产量提高,而非氨基供体赖氨酸的GABA 产量没有提高.至此,我们发现并验证了一条特殊的GABA 合成途径.