代谢工程方法改造大肠杆菌生产胸苷

 摘 要: 胸苷是抗艾滋病药物司他夫定 (3′-脱氧-2′,3′-双脱氢胸苷) 和叠氮胸苷的重要前体物质。应用代谢工程方法对大肠杆菌Escherichia coli BL21 (DE3) 生物合成胸苷进行了研究。通过敲除E. coli BL21 嘧啶回补途径的deoA、tdk 和udp 三个基因，BS03 工程菌株能够积累21.6 mg/L 胸苷。为了增加合成胸苷前体物核糖-5-磷酸和NADPH 的供给，进一步敲除pgi 和pyrL 使工程菌BS05 胸苷的产量提高到90.5 mg/L。而通过过表达胸苷合成途径的ushA、thyA、dut、ndk、nrdA 和nrdB 六个基因，菌株BS08 胸苷的产量能达到272 mg/L。通过分批补料发酵，BS08 最终可以积累1 248.8 mg/L 的胸苷。本研究结果表明经过代谢工程改造的E. coli BL21具有良好的胸苷合成能力和应用潜力。