基于模块化优化策略强化大肠杆菌合成血红素

摘要

血红素是一种参与生物体内的氧分子传递的含铁辅基,也是一种良好的补血剂.目前有关血红素合成途径的研究较少,其调控机理尚不清楚.采用模块化组装策略,将ALA合成关键基因hemA、hemL分为第一模块,用高拷贝质粒pUC19过量表达;将血红素合成途径的7个基因分成第二、第三模块,其中,基因hemB、hemC、hemD和hemE为第二模块;基因hemF、hemG和hemH为第三模块,利用拷贝数不同的质粒pRSFDuet-2、pCDFDuet-2和pACYCDuet-2调控第二、第三模块中各基因的表达水平,对这2个模块进行组合表达.其中重组菌株Escherichiacoli-D6在摇瓶发酵48 h时血红素产量最高,达到0.56 μmol/(L· OD);在3L发酵罐中进行分批培养,发酵48 h时血红素产量达到0.954μmol/(L· OD).