【摘 要】
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[背景]D-1,2,4-丁三醇(D-1,2,4-butanetriol,BT)是一种重要的四碳多元醇,应用范围广,以木糖为底物的四步生化反应是目前最高效的BT生物合成路线.但大肠杆菌宿主存在严重的碳
【机 构】
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江南大学生物工程学院工业生物技术教育部重点实验室 江苏无锡214122江南大学生物工程学院工业微生物研究中心 江苏无锡214122;
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[背景]D-1,2,4-丁三醇(D-1,2,4-butanetriol,BT)是一种重要的四碳多元醇,应用范围广,以木糖为底物的四步生化反应是目前最高效的BT生物合成路线.但大肠杆菌宿主存在严重的碳代谢抑制,限制了工程菌在木糖葡萄糖混合糖下的生长和BT合成.然而克雷伯氏菌具有生长速度更快、葡萄糖木糖混合糖利用效果好等优点.[目的]在碳代谢抑制效应较弱的克雷伯氏菌中构建以木糖为底物的BT合成途径,以提高混合糖下BT合成能力.[方法]将来源于Clostridium crescenti的木糖脱氢酶基因xdh和来源于Lactococcus lactis的2-酮异戊酸脱羧酶基因kivD及来源于Escherichia coli W3110的木糖酸脱水酶基因yjhG克隆至Klebsiella pneumoniae ZG25,得到重组菌K.pneumoniaeZG25-BT,对重组菌进行培养条件和培养基优化,进一步敲除xylA以提高BT产量.[结果]在37℃、200 r/min、接种量1％、诱导时间2h、添加10.0 g/L CaCO3控制pH条件下,敲除xylA的重组菌在1.5倍LB培养基中以30.0 g/L木糖和10.0 g/L葡萄糖为底物,BT的产量达到4.52 g/L,摩尔转化率为0.21 mol/mol,收率为15％,较优化前分别提高150％、62％和67％.[结论]实现了BT在K.pneumoniae ZG25中的发酵生产,同时通过培养条件和培养基的优化及xylA的敲除提高了BT合成能力,为进一步实验奠定了基础.
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