含甘油脱水酶激活因子编码基因的产1,3-丙二醇新型重组菌的构建

利用PCR技术扩增来源于弗氏柠檬杆菌(Citrobacter freundii)的甘油脱水酶编码基因dhaB以及甘油脱水酶激活因子编码基因dhaGdhaF,将其与1,3-丙二醇氧化还原酶同工酶的编码基因yqhD串联在温控表达载体pHsh上,构建重组菌E.coliJM109(pHsh-dhaB-dhaG-dhaF-yqhD)。SDS-PAGE分析显示,融合表达产物的分子量同核酸序列测定的推导值相符。与未串联甘油脱水酶激活因子编码基因的重组菌E.coliJM109(pHsh-dhaB-yqhD)相比,1,3-丙二醇的产量提高了28%。

甘油脱水酶再激活因子提高重组大肠杆菌3-羟基丙酸合成能力

甘油脱水酶是甘油转化3-羟基丙酸生物合成途径中的关键性限速酶,然而底物甘油的存在会抑制该酶的活性,从而引起3-羟基丙酸合成量的下降。因此解除底物甘油对甘油脱水酶活性的抑制作用,是提高生物合成3-羟基丙酸产量的方法之一。克隆来源于克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)的甘油脱水酶编码基因dhaB、甘油脱水酶再激活因子编码基因gdrA、gdrB,以及来源于酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiaeW303)的乙醛脱氢酶编码基因aldH,分别构建了基因工程菌Escherichia coliJM109/pEtac-dhaB-tac-aldH和E.coliJM109/pEtac-dhaB-gdrAB-tac-aldH,考察甘油脱水酶再激活因子对3-羟基丙酸生物合成的影响。在好氧条件下发酵28小时,E.coliJM109/pEtac-dhaB-gdrAB-tac-aldH与E.coliJM109/pEtac-dhaB-tac-aldH3-羟基丙酸合成量分别为4.0 g/L和0.54 g/L,前者与后者相比,3-羟基丙酸合成量提高了6.4倍。研究结果表明,甘油脱水酶再激活因子能有效激活甘油脱水酶的活性从而提高了目标产物3-羟基丙酸的生物合成量。