重组钝齿棒杆菌Corynebacterium crenatum中PHB积累及辅酶水平调节对L-精氨酸产量的影响

摘要

钝齿棒杆菌(Corynebacterium crenatum)SYPA 5是一种L-精氨酸工业生产菌株,为本研究的出发菌株,聚羟基丁酸酯(PHB)则是一种在C:N较高时在细胞内形成的聚合物,在极端条件下可作为细胞的碳源和能源,同时赋予细胞一定的抗逆性,帮助细胞度过难关.将PHB代谢途径引入细胞中,可以改善细胞的全局代谢途径,相关文献已有报道.在L-精氨酸和PHB的合成过程中,都需消耗辅酶NADPH,二者存在一定的辅酶竞争关系,另外,NAD激酶可以调节细胞内的辅酶水平,过表达NAD激酶可以作为一种增加细胞内部NADPH含量的有效手段,相关文献也已有报道.因此,通过引入PHB代谢途径到细胞中,并在细胞中过表达NAD 激酶来促进细胞增产L-精氨酸,成为本文的研究内容.将PHB的基因簇引入出发菌株C. crenatum SYPA 5，得到C. crenatumP1，并进行5 L发酵罐培养96 h。通过本研究，发现将PHB代谢途径引入细胞和过表达NAD激酶，增加胞内NADPH含量，是两种增产L一精氨酸的有效手段，使得细胞更加活跃分泌生产更多的L一精氨酸，具有一定的工业应用价值。