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基于转录组分析揭示醛脱氢酶Ald在谷氨酸棒杆菌生产L-高丝氨酸的作用
1
作者
祁玉婷
钟兆月
+5 位作者
张霞
徐宁
魏亮
刘君
姜巨全
邵丽
《食品与发酵工业》
北大核心
2025年第6期8-14,共7页
玉米浆是玉米湿磨工业的主要副产品,在工业发酵中被广泛用作经济有效的营养源。然而,玉米浆影响发酵性能的潜在机制仍不清楚。该研究发现添加不同浓度的玉米浆可以促进谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)发酵生产L-高丝氨酸。为...
玉米浆是玉米湿磨工业的主要副产品,在工业发酵中被广泛用作经济有效的营养源。然而,玉米浆影响发酵性能的潜在机制仍不清楚。该研究发现添加不同浓度的玉米浆可以促进谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)发酵生产L-高丝氨酸。为探究添加玉米浆对L-高丝氨酸合成途径相关的基因与代谢通路的影响,利用转录组学分析并挖掘其潜在的关键基因,最终通过定量逆转录聚合酶链反应进行验证。结果表明,编码醛脱氢酶Ald的cg3096在玉米浆高效促进L-高丝氨酸发酵生产中发挥着主要作用,这可能部分归因于细胞内NADPH供应水平的提高。此外,过表达cg3096可以显著提高底物转运(amt、cg0922、urtABC)和利用基因(cg0535-cg0536)的表达水平。综上所述,该研究结果揭示了cg3096在L-高丝氨酸高水平生产中的基本功能和潜在机制,为玉米浆在发酵过程中高效利用提供了新的视角。
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关键词
谷氨酸棒杆菌
玉米浆
L-高丝氨酸
转录组分析
cg3096
发酵生产
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职称材料
谷氨酸棒杆菌中L-高丝氨酸转运蛋白的挖掘及功能分析
2
作者
张霞
祁玉婷
+4 位作者
钟兆月
徐宁
刘君
姜巨全
邵丽
《食品与发酵工业》
2025年第4期34-41,共8页
L-高丝氨酸是一种非必需手性氨基酸,在农业、化工、生物医药等领域具有重要的用途。近年来,利用微生物发酵法生产L-高丝氨酸越来越受到人们的关注。氨基酸转运蛋白不仅可以降低反馈抑制和细胞毒性,还能提高氨基酸产量,已成为代谢工程改...
L-高丝氨酸是一种非必需手性氨基酸,在农业、化工、生物医药等领域具有重要的用途。近年来,利用微生物发酵法生产L-高丝氨酸越来越受到人们的关注。氨基酸转运蛋白不仅可以降低反馈抑制和细胞毒性,还能提高氨基酸产量,已成为代谢工程改造的重要靶点。目前,谷氨酸棒杆菌中L-高丝氨酸转运蛋白仍然未知。该研究通过生物信息学分析,从谷氨酸棒杆菌中筛选出10个L-高丝氨酸转运蛋白候选基因,经过体外和体内L-高丝氨酸耐受性生长实验,结果显示在大肠杆菌三重高丝氨酸转运缺陷突变体中,异源过表达brnFE、azlCD和lysE基因,能显著恢复大肠杆菌突变体的生长缺陷,而在谷氨酸棒杆菌体内,只有lysE敲除菌较对照生物量下降16%,推测在体内LysE蛋白具有更重要的高丝氨酸外排能力。进一步对LysE的外排活性进行分析,发现lysE敲除菌的外排能力降低了18%。最后,在高丝氨酸底盘菌中,评估了敲除或过表达lysE基因对L-高丝氨酸产量的影响,结果发现lysE基因缺失导致L-高丝氨酸的产量降低了65%,而过表达lysE使L-高丝氨酸产量提高了22%。综上所述,谷氨酸棒杆菌LysE蛋白具有转运L-高丝氨酸的能力,相关结果为开发高效的L-高丝氨酸细胞工厂提供了新靶点。
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关键词
L-高丝氨酸
外排蛋白
谷氨酸棒杆菌
序列比对
LysE
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职称材料
题名
基于转录组分析揭示醛脱氢酶Ald在谷氨酸棒杆菌生产L-高丝氨酸的作用
1
作者
祁玉婷
钟兆月
张霞
徐宁
魏亮
刘君
姜巨全
邵丽
机构
东北农业大学生命科学学院
中国科学院天津工业生物技术研究所
出处
《食品与发酵工业》
北大核心
2025年第6期8-14,共7页
基金
国家自然科学基金青年基金项目(32000065)。
文摘
玉米浆是玉米湿磨工业的主要副产品,在工业发酵中被广泛用作经济有效的营养源。然而,玉米浆影响发酵性能的潜在机制仍不清楚。该研究发现添加不同浓度的玉米浆可以促进谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)发酵生产L-高丝氨酸。为探究添加玉米浆对L-高丝氨酸合成途径相关的基因与代谢通路的影响,利用转录组学分析并挖掘其潜在的关键基因,最终通过定量逆转录聚合酶链反应进行验证。结果表明,编码醛脱氢酶Ald的cg3096在玉米浆高效促进L-高丝氨酸发酵生产中发挥着主要作用,这可能部分归因于细胞内NADPH供应水平的提高。此外,过表达cg3096可以显著提高底物转运(amt、cg0922、urtABC)和利用基因(cg0535-cg0536)的表达水平。综上所述,该研究结果揭示了cg3096在L-高丝氨酸高水平生产中的基本功能和潜在机制,为玉米浆在发酵过程中高效利用提供了新的视角。
关键词
谷氨酸棒杆菌
玉米浆
L-高丝氨酸
转录组分析
cg3096
发酵生产
Keywords
Corynebacterium glutamicum
corn steep liquor
L-homoserine
transcriptome analyses
cg3096
fermentation production
分类号
TS201.3 [轻工技术与工程—食品科学]
TS239 [轻工技术与工程—粮食、油脂及植物蛋白工程]
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职称材料
题名
谷氨酸棒杆菌中L-高丝氨酸转运蛋白的挖掘及功能分析
2
作者
张霞
祁玉婷
钟兆月
徐宁
刘君
姜巨全
邵丽
机构
东北农业大学生命科学学院
出处
《食品与发酵工业》
2025年第4期34-41,共8页
基金
国家自然科学基金青年基金项目(32000065)。
文摘
L-高丝氨酸是一种非必需手性氨基酸,在农业、化工、生物医药等领域具有重要的用途。近年来,利用微生物发酵法生产L-高丝氨酸越来越受到人们的关注。氨基酸转运蛋白不仅可以降低反馈抑制和细胞毒性,还能提高氨基酸产量,已成为代谢工程改造的重要靶点。目前,谷氨酸棒杆菌中L-高丝氨酸转运蛋白仍然未知。该研究通过生物信息学分析,从谷氨酸棒杆菌中筛选出10个L-高丝氨酸转运蛋白候选基因,经过体外和体内L-高丝氨酸耐受性生长实验,结果显示在大肠杆菌三重高丝氨酸转运缺陷突变体中,异源过表达brnFE、azlCD和lysE基因,能显著恢复大肠杆菌突变体的生长缺陷,而在谷氨酸棒杆菌体内,只有lysE敲除菌较对照生物量下降16%,推测在体内LysE蛋白具有更重要的高丝氨酸外排能力。进一步对LysE的外排活性进行分析,发现lysE敲除菌的外排能力降低了18%。最后,在高丝氨酸底盘菌中,评估了敲除或过表达lysE基因对L-高丝氨酸产量的影响,结果发现lysE基因缺失导致L-高丝氨酸的产量降低了65%,而过表达lysE使L-高丝氨酸产量提高了22%。综上所述,谷氨酸棒杆菌LysE蛋白具有转运L-高丝氨酸的能力,相关结果为开发高效的L-高丝氨酸细胞工厂提供了新靶点。
关键词
L-高丝氨酸
外排蛋白
谷氨酸棒杆菌
序列比对
LysE
Keywords
L-homoserine
efflux protein
Corynebacterium glutamicum
sequence alignment
LysE
分类号
TQ920.6 [轻工技术与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于转录组分析揭示醛脱氢酶Ald在谷氨酸棒杆菌生产L-高丝氨酸的作用
祁玉婷
钟兆月
张霞
徐宁
魏亮
刘君
姜巨全
邵丽
《食品与发酵工业》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
谷氨酸棒杆菌中L-高丝氨酸转运蛋白的挖掘及功能分析
张霞
祁玉婷
钟兆月
徐宁
刘君
姜巨全
邵丽
《食品与发酵工业》
2025
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