UdhA和博伊丁假丝酵母xylI基因共表达对木糖醇发酵的影响

[目的]研究可溶性吡啶核苷酸转氢酶基因(UdhA)和醛糖还原酶基因(xylI)共表达对木糖醇发酵的影响。[方法]将来源于博伊丁假丝酵母醛糖还原酶xylI基因克隆到pET28a(+)上,并在BL21(DE3)中表达,通过SDS-PAGE对表达产物的分子量和酶活进行测定。随即将xylI基因连接lacP启动子,构建pWYZ-2质粒并将其转化到E.coli AI07菌株。进一步将来源于E.coli W3110的UdhA基因克隆到pWYZ-2质粒实现与xylI共表达,所构建pWYZ-4质粒转化到E.coli AI07菌株,比较了E.coli AI07/pWYZ-2和E.coli AI07/pWYZ-4木糖醇发酵结果。[结果]在BL21(DE3)/pET28a(+)体系诱导表达的醛糖还原酶分子量为39 kD,木糖还原酶酶活为3.30 U/mL。E.coli AI07/pWYZ-2菌株发酵48 h,木糖醇产量为19.90 g/L;E.coli AI07/pWYZ-4发酵36 h,木糖醇产量达到19.91 g/L,较菌株AI07/pWYZ-2生产强度提高了33.25%。[结论]通过将UdhA基因与xylI基因进行共表达,提高了重组大肠杆菌(E.coli AI07/pWYZ-4)合成木糖醇的生产强度。

不依赖IPTG诱导产木糖醇大肠杆菌工程菌的构建

该研究采用分子生物学技术构建不依赖异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导产木糖醇的大肠杆菌(Escherichia coli)工程菌,并研究启动子、质粒拷贝数、诱导剂IPTG的添加、基因xylA和xylB的敲除以及木糖含量对工程菌发酵产木糖醇的影响。结果表明,当转速为200 r/min时,E.coli AI07/pWYZ-1(启动子为lacP)的木糖醇产量是E.coli AI07/pAGI02(启动子为pflB-p6)的1.8倍;E.coli AI07/pWYZ-2(中拷贝质粒pBR322)的木糖醇产量高于E.coli AI07/pWYZ-1(高拷贝质粒pUC19),分别为19.56 g/L、7.90 g/L;是否添加诱导剂IPTG对E.coli AI07/pWYZ-2产木糖醇影响不大,且在发酵96 h时,木糖醇产量极显著高于E.coli AI05/pWYZ-2(P<0.01),其在不添加IPTG的条件下,当木糖初始质量浓度为80 g/L,发酵时间为108 h时,木糖醇产量达48.7 g/L。