甘油与葡萄糖双碳源共利用提高七烯甲茶醒的合成

七烯甲茶醒(Menaquinone-7,MK-7)是维生素K2中重要的一种亚型,对预防心血管疾病和骨质疏松具有重要的作用。目前MK-7主要通过纳豆芽孢杆菌发酵黄豆制备,存在MK-7生物合成效率低、发酵周期长等问题,难以满足市场需求。因此,如何通过增强MK-7合成途径,并探索限制MK-7产量的因素,获得一株高效合成MK-7的重组菌株成为一项函待解决的问题。研究构建了一株甘油和葡萄糖共利用的菌株,使MK-7的合成效率明显提升。通过组成型启动子表达利用甘油途径中的关键基因,解除碳阻過对甘油代谢的影响,并通过不同强度的启动子确定关键基因glpK的最佳表达水平。敲除基因pgi,使甘油合成磷酸烯醇式丙酮酸,葡萄糖合成赤藓糖-4-磷酸,进一步强化分支酸途径中关键aroA和aroK促进分支酸的合成。利用强启动子促进基因menF和menB的表达,提高MK-7的合成。通过15-L生物反应器发酵验证MK-7的合成,产量最终达到563mg/L。