产气肠杆菌fhlA基因克隆、表达及重组菌株产氢量

摘要

[目的]本研究以产氢细菌产气肠杆菌Enterobacter aerogenes ATCC13408为研究对象,克隆甲酸-氢裂解酶(formate hydrogen lyase,FHL)系统的转录激活蛋白FHL activator(fhlA)基因,构建过表达重组菌株,以提高菌株产氢效率.[方法]利用简并引物和Genome walking技术,克隆fhlA的全长基因,将该基因连接到改造质粒pGEX-4T-2-Cat中,电击转化得到重组菌株,用厌氧发酵方法测定重组细菌的产氢量.[结果]E.aerogenes ATCCl3408 fhlA ORF全长2073 bp,编码一个含690个氨基酸残基的蛋白(GenBank accession GU188474).SDS-PAGE和Western blot分析证明fhlA基因在重组菌中得到了融合表达.对重组后菌株的产氢量进行了测定,结果表明:底物产氢潜力由原来的1.23±0.08 mol H2/mol葡萄糖提高到了1.48±0.04 mol H2/mol葡萄糖,提高了20.36%.[结论]本研究首次克隆了E.aerogenes ATCC13408的fhlA基因,并将该基因在原菌中过量表达.重组后菌株的产氢量得到显著提高,为进一步研究和开发利用E.aerogenes ATCC13408的fhlA基因提供了基础.