一种基于基因组尺度代谢网络模型指导胞内还原力调节的异丁醇合成菌株构建方法

摘要

本发明提供一种基于基因组尺度代谢网络模型指导胞内还原力调节的异丁醇合成菌株构建方法；基于基因组尺度代谢网络模型，采用流量平衡分析和代谢最小调节分析，模拟胞内还原力代谢不同改造方式对对菌株生长和异丁醇合成的作用规律，根据表型系数得出甘油醛‑3‑磷酸脱氢酶是异丁醇合成菌株胞内还原力调节的关键靶点。采用合成生物学人工调控元件，构建和调节依赖于NADP⁺的甘油‑3‑磷酸脱氢酶代谢通路，匹配平衡胞内还原力代谢，获得高效异丁醇合成菌株LA09。菌株胞内NADPH/NADP比值达到了0.4～0.8，以20～50g/L的葡萄糖为底物进行分批发酵时，36h内异丁醇产量可达8g/L以上，提高了60％以上。