利用重组大肠杆菌生产L-赖氨酸

摘要

L-赖氨酸是唯一带有侧链伯氨基的氨基酸,也是哺乳动物的必需氨基酸和生酮氨基酸.由于谷物食品中的赖氨酸含量极低,且在加工过程中易被破坏,故被称为第一限制性氨基酸,被广泛地应用于医药制造、食品和饲料添加剂等领域.目前,L-赖氨酸工业上主要以直接发酵法进行生产,它是以葡萄糖、甘蔗糖蜜等廉价原料为碳源,利用优良的L-赖氨酸生产菌种生产L-赖氨酸.其中,大肠杆菌作为一种典型的模式微生物,具有遗传操作简单、生长周期短等优点,因而被广泛的应用于L-赖氨酸的合成.在本研究中，以大肠杆菌K-12系列的MG1655为出发菌株，针对L-赖氨酸合成的限制性因素，对其进行了一系列代谢工程改造。首先敲除了编码赖氨酸脱羧酶的cadA和ldcC基因，提高了细胞内L-赖氨酸的积累。接下来通过定点突变解除了L-赖氨酸对编码天冬氨酸激酶的lysC基因和编码二氢吡啶甲酸合酶的dapA基因的反馈抑制，并对突变后的基因进行了过量表达，使得大肠杆菌的L-赖氨酸产量提高到了1.5 g/L左右。