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精氨酸缺陷型菌株发酵生产反式-4-羟脯氨酸 被引量:2
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作者 王晓姣 张震宇 +1 位作者 孙付保 于林 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期24-30,共7页
为了获得高产反式-4-羟脯氨酸的菌株,基于大肠杆菌的代谢网络模型的指导,以大肠杆菌E.coli BL21(DE3)Δput A为出发菌株,通过基因敲除技术成功敲除arg B基因,阻断L-脯氨酸合成的前体物L-谷氨酸的分支代谢途径,增加L-脯氨酸合成的代谢流... 为了获得高产反式-4-羟脯氨酸的菌株,基于大肠杆菌的代谢网络模型的指导,以大肠杆菌E.coli BL21(DE3)Δput A为出发菌株,通过基因敲除技术成功敲除arg B基因,阻断L-脯氨酸合成的前体物L-谷氨酸的分支代谢途径,增加L-脯氨酸合成的代谢流,构建了精氨酸缺陷型菌株E.coli BL21(DE3)Δput AΔarg B。同时转入表达质粒p UC19-pro B2A-Ptrp2-hyp,该质粒含有突变基因pro B2,该突变基因所编码的谷氨酸激酶受L-脯氨酸的反馈抑制作用显著降低。摇瓶发酵结果表明,在外源添加600 mg/L L-精氨酸时,该重组菌株产反式-4-羟脯氨酸的量达到312.67 mg/L,较菌株E.coli BL21(DE3)Δput A/p UC19-pro B2A-Ptrp2-hyp提高了25.29%。 展开更多
关键词 大肠杆菌1 反式-4-羟脯氨酸2 基因敲除3 脯氨酸4
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无外源脯氨酸发酵产反式-4-羟脯氨酸重组大肠杆菌的构建及发酵优化 被引量:1
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作者 胡丹丹 王付才 +2 位作者 张震宇 孙付保 周邦炜 《食品工业科技》 CAS CSCD 北大核心 2015年第20期168-174,共7页
为实现无外源脯氨酸的条件下直接从葡萄糖转化生成反式-4-羟脯氨酸,本实验采用定点突变和基因共表达的方法构建重组大肠杆菌:首先对L-脯氨酸生物合成途径中的关键酶谷氨酸激酶进行定点突变E143A、K145A,以增强L-脯氨酸生物合成能力;然... 为实现无外源脯氨酸的条件下直接从葡萄糖转化生成反式-4-羟脯氨酸,本实验采用定点突变和基因共表达的方法构建重组大肠杆菌:首先对L-脯氨酸生物合成途径中的关键酶谷氨酸激酶进行定点突变E143A、K145A,以增强L-脯氨酸生物合成能力;然后引入脯氨酸4-羟化酶基因,通过两个基因的共表达可以实现从葡萄糖到反式-4-羟脯氨酸的连续转化,而不再需要添加外源L-脯氨酸。得到的L-脯氨酸生物合成能力增强的菌株在摇瓶阶段L-脯氨酸的产量可达到1.4 g/L;pro BA2与hyp双基因共表达菌株的反式-4-羟脯氨酸产量为98.9 mg/L,比原始菌株提高了一倍,经发酵优化后得到培养基为:葡萄糖10 g/L,胰蛋白胨15 g/L,硫酸亚铁3 mmol/L,硫酸镁1 g/L,磷酸氢二钾3 g/L,氯化钙0.015 g/L,在这个培养条件下反式-4-羟脯氨酸的产量为220.0 mg/L,比优化前提高1.2倍。 展开更多
关键词 脯氨酸4-羟化酶 反式-4-羟脯氨酸 L-脯氨酸 谷氨酸激酶 共表达
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提高产反式-4-羟脯氨酸工程菌产量的发酵策略 被引量:1
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作者 王晓姣 杨慧敏 +2 位作者 张震宇 孙付保 周豪 《食品与生物技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第11期40-48,共9页
为了实现羟脯氨酸的高产,首先以缺陷型菌株E.coli JM109ΔargB/pUC19-BH作为实验菌,通过单因素优化及正交试验,优化得到新的培养基配方及培养条件。其次通过基因工程手段引入透明颤菌血红蛋白VHB基因,构建菌株E.coli JM109ΔargB/pUC19-... 为了实现羟脯氨酸的高产,首先以缺陷型菌株E.coli JM109ΔargB/pUC19-BH作为实验菌,通过单因素优化及正交试验,优化得到新的培养基配方及培养条件。其次通过基因工程手段引入透明颤菌血红蛋白VHB基因,构建菌株E.coli JM109ΔargB/pUC19-BHV,进行高密度发酵。结果显示,发酵培养基为:麦芽糖10 g/L,甘油5 g/L,胰蛋白胨22 g/L,K2HPO44 g/L,FeSO4(Fe2+∶VC=1∶1)5 mmol/L,MgSO4·7H2O 1.7 g/L,Nacl 3 g/L,Cacl20.005 g/L;培养条件为:初始pH 8.5,温度30℃,接种体积分数4%,转速220 r/min。此条件下,菌株E.coli JM109ΔargB/pUC19-BH羟脯氨酸产量约为1602 mg/L,约为优化前的1.4倍.在7 L罐发酵培养,菌株E.coli JM109ΔargB/pUC19-BHV的羟脯氨酸产量约为18.3 g/L,与JM109ΔargB/pUC19-BH相比,提高了13.2%,说明VHB基因的引入有利于羟脯氨酸产量提高. 展开更多
关键词 反式-4-羟脯氨酸 大肠杆菌工程菌 缺陷型 透明颤菌血红蛋白 发酵优化
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以甘油为碳源发酵高产反式-4-羟脯氨酸菌株的选育及营养优化
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作者 王金霞 黄建华 +3 位作者 于林 张震宇 岳春 孙付保 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2016年第7期40-47,共8页
以低品级甘油为碳源进行微生物发酵合成反式-4-羟脯氨酸(Trans-4-hydroxy proline,Hyp)的探索。从实验室构建的重组菌E.coli BL21(DE3)/p UC19-ptrp2-Hyp出发,通过易错PCR随机突变和常压室温等离子体复合诱变处理,利用单菌落琼脂块和氨... 以低品级甘油为碳源进行微生物发酵合成反式-4-羟脯氨酸(Trans-4-hydroxy proline,Hyp)的探索。从实验室构建的重组菌E.coli BL21(DE3)/p UC19-ptrp2-Hyp出发,通过易错PCR随机突变和常压室温等离子体复合诱变处理,利用单菌落琼脂块和氨基酸显色相结合高通量筛选出1株以甘油为唯一碳源的Hyp高产菌P71。与葡萄糖培养基相比,该菌株更适合在甘油上生长并转化L-脯氨酸合成Hyp,发酵20 h产Hyp高达1.20g/L,比生长在葡萄糖培养基上高70%以上;比其出发菌株在葡萄糖培养基上产量提高了1倍以上。通过培养基成分系统优化,发现胰蛋白胨、Fe SO4和L-脯氨酸是3大主要影响因素,最适加量分别为7.01 g/L、11.51 g/L和1.41 mmol/L;在该条件下突变菌株摇瓶发酵12 h产Hyp达1.61 g/L,比优化前提高了50%。 展开更多
关键词 低品级甘油 重组大肠杆菌 反式-4-羟脯氨酸(Traas-4-hydroxy—L-proline Hyp) 复合突变 营养优化
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sucA缺失型大肠杆菌菌株的构建与发酵条件优化
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作者 林凡 张震宇 +1 位作者 孙付保 于林 《食品与生物技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第8期830-837,共8页
反式-4-羟脯氨酸在多领域具有重要应用价值。为了进一步提高反式-4-羟脯氨酸的产量,在已构建好的E. coli BL21(DE3)△putA的基础上,敲除基因sucA的同时插入密码子优化后的反式-4-羟化酶基因(hyp),并将构建好的质粒pUC19-ptrp2-hyp-vgb... 反式-4-羟脯氨酸在多领域具有重要应用价值。为了进一步提高反式-4-羟脯氨酸的产量,在已构建好的E. coli BL21(DE3)△putA的基础上,敲除基因sucA的同时插入密码子优化后的反式-4-羟化酶基因(hyp),并将构建好的质粒pUC19-ptrp2-hyp-vgb导入该基因敲除菌株中。之后在摇瓶水平上,单因素优化发酵条件与发酵培养基的组分,并通过正交实验进一步确定敲除菌株的培养条件。结果表明:与含有同样质粒的原菌和两种单敲除菌E. coli BL21(DE3)△sucA、E. coli BL21(DE3)△putA相比,E. coli BL21(DE3)△putA△sucA双敲除菌具有最高的全细胞酶活,大约是原菌的2.6倍;在摇瓶水平上,发酵条件优化后,以100 mmol/L的L-脯氨酸为底物进行发酵,12 h后可得到1.08 g/L的羟脯氨酸,是优化前的3.87倍。 展开更多
关键词 反式-4-羟脯氨酸 sucA 透明颤菌血红蛋白 基因敲除 重组大肠杆菌 全细胞酶活
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