利用代谢工程改造谷氨酸棒杆菌产丙酮酸研究

方哲 ; 操文军 ; 刘娟 ; 张思琪 ; 肖志强 ; 单杨 ; 《食品科学技术学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD

摘要：丙酮酸是一种重要的有机酸，可以作为前体物质，参与合成多种有机化合物，在生物体的能量代谢中发挥着重要作用。为提高丙酮酸产量，选择利用代谢工程改造谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)生产丙酮酸。利用同源重组的方法，依次敲除谷氨酸棒杆菌中与丙酮酸代谢支流相关的5个关键基因(丙酮酸醌氧化还原酶基因pqo、丙酮酸羧化酶基因pyc、转氨酶基因alaT、缬氨酸-丙酮酸氨基转移酶基因avtA、丙酮酸脱氢酶基因aceE),摇瓶发酵72 h后丙酮酸的产量达到14.64 g/L。通过过表达编码转酮醇酶基因tkt、转醛酶基因tal、磷酸烯醇丙酮酸羧激酶基因pck,增加合成丙酮酸前体物质的供应。最终，复合培养基摇瓶发酵72 h后，发酵液中丙酮酸的产量达到15.39 g/L,与野生型菌株相比提高了28倍。研究旨在为利用微生物发酵生产丙酮酸提供一定的理论参考。

关键词： 谷氨酸棒杆菌 丙酮酸 代谢工程 同源重组 过表达