大肠杆菌PTSNtr相关基因缺失对L-苏氨酸合成的影响

大肠杆菌的氮磷酸转移酶系统(nitrogen phosphotransferase system,PTSNtr)在其工作过程中会消耗L-苏氨酸合成的前体物质磷酸烯醇式丙酮酸,敲除相关基因或可影响苏氨酸合成.作者利用CRISPR-Cas9系统,分别敲除PTSNtr相关基因ptsP、ptsO和ptsN,构建得到突变株MZ001、MZ002和MZ003.通过对出发菌株和突变菌株测定生长曲线,发现ptsP、ptsO和ptsN的单缺失使菌株培养前期生长迟缓,迟滞期延长,后期快速生长,稳定期生物量积累大于出发菌株.之后在出发菌株和突变菌株中引入含有苏氨酸合成的3个关键酶编码基因thrA*、thrB和thrC以及苏氨酸转运蛋白编码基因rhtC的表达质粒.对比菌株MG1655/pFW01-thrA*BC-rhtC,菌株MZ001/pFW01-thrA*BC-rhtC、MZ002/pFW01-thrA *BC-rhtC 和 MZ003/pFW01-thrA *BC-rhtC 苏氨酸的产量有明显提高,分别为3.805、1.722、3.091 g/L,表明大肠杆菌的PTSNtr相关基因的敲除对提高其L-苏氨酸的合成能力有促进作用.