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题名群体感应动态调控促进大肠杆菌合成红景天苷
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作者
沈玉平
贺茜
周紫微
何春兰
张祖姣
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机构
湖南科技学院化学与生物工程学院
湖南南岭地区植物资源研究开发湖南省工程研究中心
湖南省银杏工程技术研究中心
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出处
《食品与发酵工业》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第14期110-117,I0001-I0003,共11页
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基金
湖南省自然科学基金(2022JJ30273
2020JJ5204)
湖南省教育厅科学研究项目(22B0804)。
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文摘
红景天苷是一种高品质天然产物,极具应用和开发价值。目前,大肠杆菌从头合成红景天苷存在产量低和高比例中间产物酪醇残留等问题。为此,在前期获得的苯丙酮酸脱羧酶突变体ARO10F138L/D218G基础上,通过优选合成途径关键酶醇脱氢酶和尿苷二磷酸葡萄糖糖基转移酶,红景天苷产量达到(605.8±16.8) mg/L。敲除分支途径基因feaB,强化表达尿苷二磷酸葡萄糖合成关键基因pgm和galU,红景天苷产量提高95.0%,达到(1 156.3±44.2) mg/L。针对中间产物酪醇积累和发酵菌体密度低的问题,通过群体感应动态调控合成途径,降低了酪醇比例,减轻了其对底盘细胞的毒性作用,红景天苷产量提高36.3%,达到(1 484.6±21.4) mg/L,OD600值提高31.6%,达到8.18±0.23。在2 L发酵罐中,群体感应动态调控工程菌的红景天苷产量达到4.38 g/L,OD600值达到46.74,分别较对照提高48.2%和26.6%,发酵液中酪醇比例由33.7%下降至17.9%,展现了良好的生产潜力。该研究采用的群体感应动态调控策略,可有效降低中间产物积累,缓解毒性代谢物对底盘细胞的生长抑制,对其他糖苷类天然产物或高毒性化学品的生物合成具有良好的借鉴和参考意义。
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关键词
红景天苷
大肠杆菌
群体感应
动态调控
醇脱氢酶
尿苷二磷酸葡萄糖糖基转移酶
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Keywords
salidroside
Escherichia coli
quorum sensing
dynamic control
alcohol dehydrogenase
uridine diphosphate glucose glycosyltransferase
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分类号
TQ28
[化学工程—有机化工]
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题名构建高效糖配体再生重组菌生物催化合成莱鲍迪苷D
被引量：4
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作者
费理文
王勇
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机构
上海市农业科学院食用菌研究所
中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所
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出处
《食品科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第22期116-122,共7页
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基金
国家自然科学基金面上项目(31670099)
中国科学院STS项目(KFJ-SW-STS-164-08)。
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文摘
利用拟南芥(Arabidopsis thaliana)蔗糖合酶AtSUS3构建活化糖配体尿苷二磷酸葡萄糖(uridine diphosphate glucose,UDPG)再生体系,与高效催化莱鲍迪苷D(rebaudioside D,RD)合成的糖基转移酶协同偶联完成RD的高效生物催化。从拟南芥cDNA克隆获得AtSUS3基因,将其装配至pET28a获得表达质粒pLW105,随后pLW105与携带糖基转移酶EUGT11基因的质粒共转化大肠杆菌BL21(DE3)构建双酶共表达工程菌。在不添加UDPG或者尿核苷二磷酸(uridine diphosphate,UDP)的条件下,以上述双酶共表达工程菌全细胞催化莱鲍迪苷A(RA)获得的底物摩尔转化率大于80%,RD产量达到930 mg/L。随后构建双酶基因串连质粒pLW108及双酶共表达大肠杆菌BL21(DE3)工程菌。用串连质粒构建的工程菌催化效果与双质粒共转化相同。采用共表达双酶工程菌的发酵破碎粗酶进行催化,结果显示以粗酶催化可简化催化体系,并可将细胞催化体系所需高质量浓度蔗糖用量降至质量浓度5 g/100 mL,同时在不添加外源UDPG的条件下实现RD的高效生物催化,RA底物摩尔转化率达到93%,RD产量约为1 051 mg/L。
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关键词
甜菊糖苷
莱鲍迪苷D
尿苷二磷酸葡萄糖
蔗糖合酶
UDP-糖基转移酶
生物催化
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Keywords
steviol glycosides
rebaudioside D
uridine diphosphate glucose(UDPG)
sucrose synthase
uridine diphosphate glycosyltransferase(UDP-glycosyltransferase)
biocatalysis
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分类号
Q815A
[生物学—生物工程]
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