基于钝齿棒杆菌argGH启动子改造的L-瓜氨酸高效合成

doi:10.3969/j.issn.1673-1689.2019.03.012

首页 > 过刊浏览>2019年第38卷第3期 >83-90. DOI:10.3969/j.issn.1673-1689.2019.03.012

基于钝齿棒杆菌argGH启动子改造的L-瓜氨酸高效合成
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                        10.3969/j.issn.1673-1689.2019.03.012
                    
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中图分类号:Q939.97
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Enhancement of L-Citrulline Production by Promoter Modification of argGH in Corynebacerium crenatum

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L-瓜氨酸是尿素循环的重要中间体，在 argGH编码酶的催化下易分解为L-精氨酸，在微生物体内难以大量积累。作者通过启动子替换手段，以弱启动子 P-dapAB6替换调控argGH表达的启动子 P-argG，构建了弱化L-瓜氨酸分解代谢途径的重组菌株 Corynebacterium crenatum H-7- PdapAB6： argGH。重组菌株的转录水平和酶活力结果显示，重组菌株分解途径中 argG和 argH的基因表达水平下调，精胺琥珀酸合成酶ASS（ argG编码）和精胺琥珀酸裂解酶ASL（ argH编码）酶活分别降低91.80%和55.35%。摇瓶发酵结果表明，L-瓜氨酸的产量、糖酸转化率和生产强度分别为33.85 g/L、0.25 g/g和0.34 g/（L·h），较原始菌株分别提高了4.91、5.00和4.86倍。通过启动子替换策略，构建了L-瓜氨酸分解代谢途径弱化的工程菌株，初步实现了L-瓜氨酸的高效合成。

Abstract:

L-citrulline isan importantintermediate metabolite inurea cycle. The enzymes encoded by gene argGH catalyze thereaction of L-citrullineto L-arginineresults in difficulty of L-citrulline accumulation via microbial metabolism. In this study，promoter P-argG wasreplaced by a weak promoter P- dapAB6 to down-regulate argGH expression. The recombinant strain Corynebacterium crenatum H-7-P dapAB6： argGH showed lower argGH expression level，with ASS（argininosuccinate synthase，encoding by argG） and ASL（argininosuccinase，encoding by argH） activities reducing by 91.80% and 55.35%，respectively，compared with the parent strain. Via fermentation in shake flasks，the L-citrulline titer，yield and productivity of Corynebacterium crenatum H-7-P dapAB6：argGH were 33.85 g/L，0.25 g/g and 0.34 g/（L·h），respectively，which were 4.91，5.00 and 4.86-fold of those obtained from the parentstrain. These results indicatedthat，by promoter engineeringapproach，the preliminary construction of L-citrulline biosynthesis pathway was achieved.

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张微微,陈紫薇,张晓娟,窦文芳,张晓梅,耿燕,许正宏.基于钝齿棒杆菌argGH启动子改造的L-瓜氨酸高效合成[J].食品与生物技术学报,2019,38(3):83-90.

ZHANG Weiwei, CHEN Ziwei, ZHANG Xiaojuan, DOU Wenfang, ZHANG Xiaomei, GENG Yan, XU Zhenghong. Enhancement of L-Citrulline Production by Promoter Modification of argGH in Corynebacerium crenatum[J]. Journal of Food Science and Biotechnology,2019,38(3):83-90.

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