metabalic Engineering, 2018, Sep 1
DOI: org/10.1016/j.ymben.2018.09.001
天津科技大学,吴鹤云博士(一作),谢希贤教授(通讯作者)
尿苷及其衍生物参与RNA合成、细胞膜形成和糖基化,具有重要的生理作用,其作为抗病毒和抗肿瘤药物的前体,广泛应用于医药领域。
目前,工业尿苷的主要来源仍是化学法。微生物发酵法多以芽孢杆菌为生产菌,但其周期长,产率和发酵强度低,且改造效率低。
天津科技大学谢希贤老师课题组,首次通过改造大肠杆菌获得高产尿苷菌株,5L反应器发酵64h,产苷70.3g/L,转化率0.259g/g,其生产性能可与芽孢杆菌相媲美,非常有产业化优势。
改造思路:
1、 末端合成途径引入
将枯草芽孢杆菌F126的尿苷合成操纵子引入大肠杆菌W3110。F126为该实验室之前构建的高产尿苷菌株,其通过ARTP诱变,获得解除CPS(氨甲酰磷酸合成酶)反馈抑制点突变(E949*)。
2、 阻断尿苷分解
失活相关核苷水解酶(udk、udp、rihA/B/C)
3、 增强重要前体的供应
氨甲酰磷酸(2хpyrAA/AB*、△argF)、天冬氨酸(Ptrc-ppc、△iclR、△thrA)、PRPP(△purR、2хprs)
4、 失活内运蛋白NupC、NupG
Fig. 1 尿苷生物合成路径及菌株构建图
Tab.1 已报导尿苷生产菌的生产性能