精氨酸合成途径关键酶基因的过量表达及其对L-精氨酸合成的影响

摘要

由CarAB、ArgD、ArgJ三个基因分别编码的氨基甲酰磷酸合成酶、乙酰鸟氨酸转氨酶、鸟氨酸乙酰基转移酶是L-精氨酸合成途径的关键酶.以谷氨酸棒杆菌ATCC 14067为出发菌株,利用大肠杆菌-谷氨酸棒杆菌的穿梭质粒pEC-XK99E-p’、PEC-T18mob2,分别对精氨酸生物合成途径的关键酶基因CarAB、ArgD、ArgJ进行单个基因表达、对ArgD、ArgJ基因进行串联表达以及对CarAB、ArgD、ArgJ三个基因进行共表达,分别得到过量表达菌株14067-pEC-CarAB、14067-T18-ArgD、14067-T18-ArgJ、14067-T 18-ArgDJ、14067-pEC-CarAB-T 18-ArgDJ.检测上述三个基因单独表达,串联表达及共表达对L-精氨酸产量的影响.摇瓶发酵实验证明,这五株菌产精氨酸的能力较出发菌株ATCC14067分别提高了1.61、1.14、1.19、1.28、2.91倍.产量最高的共表达菌株14067-pEC-CarAB-T18-ArgDJ,通过实时荧光定量PCR检测,表明CarA、CarB、ArgD、ArgJ基因的表达量分别是AT℃C14067的2.50、5.60、3.59、4.70倍.这表明过量表达基因CarAB、ArgD、ArgJ可以有效提高精氨酸的产量.