产顺,顺-粘康酸细胞工厂的构建与优化

顺,顺-粘康酸是重要的平台化学品.目前,生物合成顺,顺-粘康酸还缺乏高性能菌株,已报道的主要工程菌株不仅需要诱导表达,遗传不稳定,而且发酵培养基组分复杂,不利于大规模工业化生产.构建能利用简单无机盐培养基、遗传稳定且不需要诱导表达的新型工程菌受到人们的关注.本研究在实验室前期构建的产三脱氢莽草酸工程菌株W J060中,整合合成顺,顺-粘康酸的3个外源基因(aroZ、aroY、catA),并且利用3个不同强度的组成型启动子进行组合调控,成功构建了27株顺,顺-粘康酸工程菌,得到的最优工程菌MA30的产量达到1.7 g/L.为了进一步提高顺,顺-粘康酸工程菌的生产能力,利用基因组复制工程构建突变体库,结合高通量筛选方法,经过两轮筛选,成功筛选到了顺,顺-粘康酸产量提高超过8％的大肠杆菌MA30-G2.利用5L发酵罐进行分批补料发酵,MA30-G2的顺,顺-粘康酸产量达到了11.5 g/L.本研究采用组合调控和高通量筛选相结合的策略不仅促进了顺,顺-粘康酸的生物合成,同时也为其他生物基化学品的生物制造提供了重要参考.