磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因的敲除对北京棒杆菌PD-67的生理代谢的影响

摘要

[目的]为了优化L-色氨酸合成的前体供应,构建北京棒杆菌PD-67(Corynebacterium pekinense PD-67)磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(EC:4.1.1.31,phosphoenolpyruvate carboxylase,PEPCx)基因ppc敲除的菌株,并研究ppc基因敲除对菌株生理特性的影响.[方法]运用PCR技术扩增ppc基因的上游和下游序列,构建带有目标基因内部缺失的基因整合载体.通过同源重组技术将C.pekinense PD-157的ppc基因敲除,构建ppc基因缺陷突变株C.pekinense PD-67-△ppc.通过摇瓶发酵研究突变株的生理特性,并测定突变株丙酮酸激酶和丙酮酸羧化酶的活性.[结果]PCR验证和PEPCx活性分析结果表明,筛选到ppc缺陷的突变株.摇瓶发酵结果表明,与出发菌株相比,突变株的生长速率下降,生物量降低20%,L-色氨酸积累降低62%,丙酮酸激酶活力提高,而丙酮酸羧化酶活力下降.[结论]C.pekinense PD-67的ppc基因敲除以后,对菌株的代谢影响较大.仅通过阻断PEPCx催化的回补途径,减少磷酸烯醇式丙酮酸的分支代谢,不能提高该菌株L-色氨酸的积累.