琥珀酸脱氢酶或琥珀酰辅酶A合成酶缺失促进大肠杆菌积累5-氨基乙酰丙酸

5-氨基乙酰丙酸 (ALA) 是生物体内四吡咯类化合物的合成前体,在农业及医药领域应用广泛,是极具开发价值的高附加值生物基化学品。目前利用外源C4途径的重组大肠杆菌发酵生产ALA的研究主要利用LB培养基并添加葡萄糖和琥珀酸、甘氨酸等合成前体,成本较高。琥珀酸在C4途径中以琥珀酰辅酶A的形式直接参与ALA的合成。文中在以葡萄糖为主要碳源的无机盐培养基中研究了琥珀酰辅酶A下游代谢途径琥珀酸脱氢酶编码基因sdhAB和琥珀酰辅酶A合成酶编码基因sucCD缺失对ALA积累的影响。与仅表达异源ALA合成酶的对照菌株相比,sdhAB和sucCD缺失菌株ALA的产量分别提高了25.59%和12.40%,且ALA的积累不依赖于琥珀酸的添加和LB培养基的使用,从而大幅降低了生产成本,显示出良好的工业应用前景。     

大肠杆菌细胞外膜渗透性与脂多糖结构的关系

细胞外膜是大肠杆菌的半透膜屏障, 其主要成分是脂多糖。选取并构造共9种具有不同脂多糖结构的大肠杆菌, 用于考察脂多糖结构对细胞外膜渗透性的影响。从9种菌株中提取出脂多糖和类脂A, 并且用薄层层析色谱和离子源质谱来鉴定其结构。用N-苯基-1-萘胺作为荧光探针来测定细胞外膜渗透性大小。野生型大肠杆菌表现出最小的渗透性, 因敲除或表达某些基因而导致脂多糖结构改变的突变株均表现出较高的渗透性。脂多糖上的磷酸基团、脂肪酸链和多糖链的改变都影响了大肠杆菌的渗透性, 其中多糖链长度的改变对渗透性影响最大, 其次是脂肪酸链的数目变化。实验结果表明渗透性和脂多糖的结构具有较强的相关性。     

氨基酸生物传感器的开发及应用研究进展

氨基酸是蛋白质的基本组成单元,对人和动物的营养健康十分重要,广泛应用于饲料、食品、医药和日化等领域。目前,氨基酸主要通过微生物发酵可再生原料生产,氨基酸产业是我国生物制造的重要支柱产业之一。氨基酸菌株主要通过随机诱变和代谢工程改造结合筛选获得。菌株生产水平进一步提高的核心限制之一是缺乏高效、快速和准确的筛选方法,因此,发展氨基酸菌株的高通量筛选方法对关键功能元件挖掘及高产菌株的创制筛选至关重要。本文综述了氨基酸生物传感器的设计,及其在功能元件、高产菌株的高通量进化筛选和代谢途径动态调控中的应用研究进展,讨论了现有氨基酸生物传感器存在的问题和性能提升改造策略,并展望了开发氨基酸衍生物生物传感器的重要性。     

L-谷氨酸生产关键技术创新与产业化应用

L-谷氨酸是目前产量最大的氨基酸品种,也是我国生产规模最大的生物发酵产品。随着合成生物技术以及新型生产装备和技术的发展,国内L-谷氨酸菌种和生产技术近年来取得了明显的提升。本文从L-谷氨酸产业的现状分析和关键技术创新需求的角度出发,概述了L-谷氨酸菌种和生产技术的研究进展,介绍了近年来L-谷氨酸生产关键技术的创新开发和产业应用的进展。     

细菌类脂A的结构修饰及其应用前景

类脂A是革兰氏阴性细菌细胞外膜外侧脂多糖的主要组成成分,也是内毒素的活性成分,可以被宿主免疫细胞识别并引发疾病。类脂A的生物合成途径相对保守,但在转运到外膜外侧的过程中它的结构被修饰以适应不同的外界环境。类脂A的结构修饰在细菌体内受到严格调控,与细菌的毒性密切相关,却不影响细菌的生长繁殖。主要介绍近几年类脂A结构修饰方面的研究进展,在此基础上分析了类脂A结构修饰在病原菌防治、疫苗开发、工业发酵和食品安全等相关领域的应用前景。