代谢工程改造酿酒酵母合成葡萄糖二酸

葡萄糖二酸是一种高附加值的有机酸,广泛用于食品、医药和化工领域。为获得生产葡萄糖二酸的微生物细胞工厂,通过共表达小鼠来源的肌醇加氧酶(MIOX)及恶臭假单胞菌来源的醛酸脱氢酶(Udh),在酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae CEN.PK2-1C中构建了葡萄糖二酸合成途径,产量为(28.28±3.15)mg/L。在此基础上,通过调控前体肌醇的合成途径,发现肌醇-1-磷酸合成酶(INO1)是葡萄糖二酸合成途径的限速酶,过量表达INO1,葡萄糖二酸产量达到(107.51±10.87)mg/L,提高了2.8倍。进一步弱化竞争支路中磷酸果糖激酶(PFK1)的表达,最终葡萄糖二酸的产量达到(230.22±10.75)mg/L,为进一步获得高产葡萄糖二酸细胞工厂提供基础。     

构建葡萄糖二酸指示系统筛选肌醇加氧酶突变株

葡萄糖二酸是一种高附加值天然有机酸,已经广泛应用于疾病防治、生产聚合物材料等领域。在葡萄糖二酸的合成途径中,肌醇加氧酶MIOX所催化的肌醇转换为葡萄糖醛酸的过程是整个途径的限速步骤。通过应用将葡萄糖二酸浓度与绿色荧光蛋白荧光强度相结合的筛选系统,从突变体文库中筛选出3株有潜力的肌醇加氧酶突变体(K59V/R60A、R171S和D276A),使MIOX活性得到提高。重组菌株Escherichia coli BL21(DE3)/MU-R171S的葡萄糖二酸产量相比于未突变菌株提高了36.5%。