合成苏氨酸的研究（V）─DL－别苏氨酸的光学拆分

研究了用优先结晶法对ＤＬ－别苏氨酸进行光学活性拆分的问题,在相图基础上选取适当的过饱和度,即配制成原始拆分母液。作为晶种,既可用光活性别苏氨酸,也可用光活性苏氨酸,可用对映的一对光活性晶种,还介绍用单一晶种的拆分方法,提出了Ｌ－别苏氨酸与Ｌ－苏氨酸、Ｄ－别苏氨酸与Ｄ－苏氨酸为“胶着对”,Ｌ－别苏氨酸与Ｄ－苏氨酸,Ｌ－别苏氨酸与Ｄ－苏氨酸为“离散对”的观点。     

合成苏氨酸的研究（Ⅴ）—DL—别苏氨酸的光学拆分

研究了用优先结晶法对ＤＬ－别苏氨酸进行光学活性拆分的问题，在相图基础上选取适当的过饱和度，即配制成原始拆分母液。作为品种，既可用光活性别苏氨酸，也可用光活性苏氨酸。可用对映的一对光活性晶种，还介绍用单一晶种的拆分方法，提出了Ｌ－别苏氨酸 Ｌ－苏氨酸，Ｄ－别苏氨酸与Ｄ－苏氨酸为“胶着对”Ｌ－别苏氨酸与Ｄ－苏氨酸，Ｌ－别苏氨酸与Ｄ－苏氨酸为“离散对”的观点。     

改造thrL前导调控元件获取不同灵敏度苏氨酸感应器

[目的]构建不同灵敏度的苏氨酸感应器,以报告基因的表达表征苏氨酸的变化。[方法]通过克隆苏氨酸操纵子thrL前导调控元件,并与红色荧光蛋白基因rfp偶联构建在高拷贝质粒p LX07上,转化进大肠杆菌DH5α;之后又通过设计引物进行PCR改变thrL前导调控元件上苏氨酸密码子的编码数量;最后进行荧光检测实验确定不同突变菌感应环境中苏氨酸特性的不同。[结果]得到了以红色荧光蛋白基因为报告基因而能感应苏氨酸的大肠杆菌以及分别编码4个和10个苏氨酸密码子的thrL突变菌。三种菌株单位OD下红色荧光蛋白的相对表达量均跨2个浓度梯度而负相关于苏氨酸浓度,同一浓度下正相关于苏氨酸密码子编码数量。[结论]通过构建感应苏氨酸大肠杆菌并改造其thrL前导调控元件获得了负相关于苏氨酸浓度且灵敏度不同的苏氨酸感应器。     

一种简单准确的L-苏氨酸测定方法

通过研究建立了发酵液中L-苏氨酸定性和定量测定的"纸层析-Rf值法"和"纸层析-色斑洗脱比色法",并对该方法的应用条件进行了研究。研究结果表明,该法对测定L-苏氨酸含量具有较高的准确度和精密度。而且该法操作简单、易于掌握,非常适合在L-苏氨酸产生菌筛选中应用。     

基于代谢计量分析的L-苏氨酸发酵过程优化

目的:以L-苏氨酸生产菌株TRFC为供试菌株,基于代谢计量分析对发酵过程中底物葡萄糖、蔗糖的影响做理论分析并对发酵过程进行优化.方法:利用代谢计量学方法对L-苏氨酸生产菌株代谢途径进行分析,以碳源优化及5、10 L发酵实验进行过程优化.结果与结论:发酵过程中,生物量及苏氨酸的产率取决于由葡萄糖转化的生物量占总量的摩尔比率,及转化的苏氨酸占总量的摩尔比率,最大理论值分别为24.1%、17.89%;种子及发酵培养基中葡萄糖与蔗糖的添加比例分别为2:8、8:2时得到最优值,L-苏氨酸最终产量为70 g/L.     

含苏氨酸操纵子重组质粒的构建及其对大肠杆菌L-苏氨酸积累的影响

摘要：【目的】通过分子生物学手段构建重组质粒,将其转入野生型大肠杆菌W3110,分析含苏氨酸操纵子基因的质粒及质粒定点突变解除反馈抑制时,对L-苏氨酸积累的影响。【方法】以W3110染色体DNA为模板,PCR扩增苏氨酸操纵子基因,即启动子THrLp、编码前导肽基因thrL以及thrA、thrB、thrC基因,通过重叠延伸PCR的方法对thrA基因定点突变,解除苏氨酸对它的反馈抑制,构建出重组表达质粒WYE112和WYE134,5 L发酵实验测定L-苏氨酸的产量。【结果】经5 L发酵罐发酵产酸实验,W3110的L-苏氨酸产量为0.036 ± 0.004 g/L,携带含苏氨酸操纵子质粒的W3110菌株L-苏氨酸产量为2.590 ± 0.115 g/L,质粒上thrA解除反馈抑制后,L-苏氨酸的产量增加到9.223 ± 1.279 g/L。【结论】过表达苏氨酸操纵子基因可以使L-苏氨酸积累,进一步解除thrA基因的反馈抑制,可以增强L-苏氨酸积累的效果,为L-苏氨酸工程菌改造的进一步研究奠定了基础。     

紫外线诱变原生质体选育苏氨酸高产菌株

以黄色短杆菌T6-13的苏氨酸产生菌GSR8-25为出发菌株,利用溶菌酶制备其原生质体后进行紫外线(UV)诱变处理,从再生株中筛选出苏氨酸高产菌株。经多次连续诱变处理得到一苏氨酸高产菌株25-20,在含10%葡萄糖的培养基中摇瓶发酵60小时可积累苏氨酸19.5mg/ml。分离纯化后得菌株25-202,其苏氨酸产量可达21.5mg/ml,比出发菌株提高43.3%。     

固相E.Coli细胞管在L-苏氨酸分析中的应用

具有增进生物降解L-苏氨酸脱氨酶水平丙酮干燥细胞,容易而牢固地用乳胶型—光-交联树脂前聚合物固定于玻璃管内壁。用此微生物细胞管的连续流动系统,证明适合于分析发酵液中的L-苏氨酸或L-丝氨酸,并具有快速(每次分析<9分钟)、底物专-性极好(专-L-苏氨酸或L-丝氨酸)以及经重复分析(至少60次)还非常稳定等特点。本文讨论应用具有L-苏氨酸脱氨酶性的大肠杆菌细胞管对L-苏氨酸进行分光光度计分析。     

应用指示剂提高生长谱法测定发酵液中L—苏氨酸含量的准确性

在应用生长谱法测定发酵液中L—苏氨酸含量时,增强培养基上指示菌生长圈的清淅度,提高检测的准确性,是苏氨酸发酵上的一个重要方面。我们在测定培养基中添加一定量的溴甲酚紫,结晶紫或两者的混合物,生长圈清淅可见。在L—苏氨酸一定浓度范周内,生长圈的大小与L—苏氨酸的含量成线性关系。与传统纸层析测定法相比有更高的准确性。本文就添加指示剂的浓度、培养条件、指示菌浓度等因素进行了叙述。     

溶氧对L-苏氨酸发酵的影响

探索溶氧对L-苏氨酸发酵过程的影响及其控制方法。通过摇瓶装液量试验、不同溶氧控制方式考察发酵过程中溶氧对L-苏氨酸合成的影响。采用补料分批发酵工艺发酵L-苏氨酸,利用氨基酸分析仪测定发酵液中L-苏氨酸的产量,通过10L罐补料分批发酵36h,产酸可达118.9g/L,糖酸转化率为47.6%。可以得出溶氧对L-苏氨酸生物合成有重要影响,并建立了最佳溶氧控制条件。     

基因工程菌发酵合成L－苏氨酸－N~（15）

采用含有稳定同位素１５Ｎ－硫酸铵为主要氮源的专用发酵培养基配方和提取精制条件,在国内、外首次采用基因工程菌ＡＡ７（ｐＴＨ２）（ＡＨＶｒＡＥＣｒ,Ｔｈｒ－Ｎ－,Ｈｏｍｒ,Ａｐｒ）直接发酵方法研制Ｌ－苏氨酸－Ｎ１５高丰度精制产品。每ｍｏｌ１５Ｎ－硫酸铵实际得到０．６３８ｍｏｌＬ－苏氨酸－Ｎ１５,产品Ｎ１５丰度达９９．０９％,仅比原料１５Ｎ－硫酸铵丰度下降０．４２％,提取精制得率高达９２．８３％。     

细菌苏氨酸脱水酶受L-异亮氨酸反馈抑制的关键在于其调控结构域

苏氨酸脱水酶是细菌L-异亮氨酸合成途径中的关键酶,酶活力受终产物L-异亮氨酸的反馈抑制。苏氨酸脱水酶包含催化结构域及调控结构域,其中调控结构域所起的作用有待进一步研究。本文在大肠杆菌中分别克隆表达了四种不同的苏氨酸脱水酶:来自谷氨酸棒杆菌的苏氨酸脱水酶CgIlvA及其不合调控结构域的突变体CgIlvA~M和来自大肠杆菌的苏氨酸脱水酶EcIlvA及其不合调控结构域的突变体EcIlvA~M。通过蛋白纯化和酶活分析发现,CgIlvA~M和EcIlvA~M的酶活力比CgIlvA和EcIlvA的酶活力有所降低,但它们不再受L-异亮氨酸的反馈抑制,说明L-异亮氨酸对苏氨酸脱水酶的反馈抑制是通过其调控结构域来实现的。     

产L-苏氨酸重组大肠杆菌的构建和发酵性能

【背景】大肠杆菌由于生长性能优良、遗传背景清晰,常被用作苏氨酸生产菌。【目的】敲除大肠杆菌Escherichia coli THR苏氨酸合成途径的非必需基因,并异源表达苏氨酸合成必需的关键酶,构建一株苏氨酸高产菌株。【方法】利用FLP/FRT重组酶系统,敲除E. coli THR中lysC、pfkB和sstT,同时进行谷氨酸棒杆菌中lysC~(fbr)、thrE和丙酮丁醇梭菌中gapC的重组质粒构建并转化到宿主菌中。【结果】以E. coli THR为出发菌株,敲除其苏氨酸合成途径中表达天冬氨酸激酶Ⅲ (AKⅢ)的基因lysC、磷酸果糖激酶Ⅱ基因pfkB及苏氨酸吸收蛋白表达基因sstT,使菌株积累苏氨酸的产量达到75.64±0.35g/L,比出发菌株增加9.9%。随后异源表达谷氨酸棒杆菌中解除了反馈抑制的天冬氨酸激酶(lysC~(fbr))、苏氨酸分泌转运蛋白(thrE)及丙酮丁醇梭菌中由gapC编码的NADP+依赖型甘油醛-3-磷酸脱氢酶,获得重组菌株E. coli THR6菌株。该菌株积累苏氨酸的产量提高到105.3±0.5 g/L,糖酸转化率提高了43.20%,单位产酸能力提高到5.76 g/g DCW,最大生物量为18.26 g DCW/L。【结论】单独敲除某个基因或改造某个途径不能使苏氨酸大量合成和积累,对多个代谢途径共同改造是构建苏氨酸工程菌的最有效方法。     

高等植物的氮素代谢 V.苏氨酸醛缩酶

小麦叶片能利用喂入的苏氨酸形成甘氨酸。我们用硫酸铵分段沉淀的方法从中离析出一种分解苏氨酸为甘氨酸和乙醛的酶制剂,并研究了它的一般性质。此酶对D-苏氨酸不起作用;不耐热,在54℃下处理5分钟便丧失一半以上活力,58℃下处理5分钟则几乎完全钝化;以磷酸缓冲液为介质时,其最适pH为7.3—8.0之间,反应溶液酸度低于pH6时完全没有活力;酶活力受对-氯汞苯甲酸抑制。在我们的试验条件下,酶分解苏氨酸形成乙醛的量在90分钟内直线上升;当有足量底物时,乙醛形成量与酶浓度成正比。我们还研究了底物浓度和反应初速度的关系并测定此酶对DL-苏氨酸的米氏常数。从所观察到的一系列性质看来,此酶与动物来源的苏氨酸醛缩酶极为相象。苏氨酸醛缩酶在高等植物界分布极广,在测定的许多种植物中都有这种酶系统存在。     

大肠杆菌TdcC、SstT和LIV-1系统缺失对胞外L-苏氨酸积累的影响

【目的】比较分析苏氨酸吸收系统TdcC、SstT和LIV-1缺失对大肠杆菌吸收和积累胞外苏氨酸的影响。【方法】从菌株E.coli W3110出发,敲除tdcC、sst T和liv J基因,构建Tdc C、SstT和LIV-1系统单缺失和多缺失菌株,将过量表达苏氨酸操纵子基因的重组质粒pKKthr AC1034TBC分别转入原始菌和重组菌,考察各菌株吸收和积累胞外苏氨酸的能力。【结果】敲除tdc C和sst T基因的重组菌T04的苏氨酸吸收能力比原始菌W3110降低了43.28%,T04(pKKthr AC1034TBC)胞外苏氨酸积累量最高达到1.09 g/L,比对照菌W3110(pKKthr AC1034TBC)高出172.5%。敲除tdcC、sstT和livJ基因的重组菌T07的苏氨酸吸收能力比T04降低了12.97%,然而T07(pKKthr AC1034TBC)胞外苏氨酸积累量最大为0.63 g/L,与T04(pKKthr AC1034TBC)相比降低了42.2%。【结论】阻断Tdc C和Sst T系统,能有效降低大肠杆菌吸收苏氨酸的能力,提高苏氨酸的胞外积累量。阻断LIV-1系统,虽然能减少大肠杆菌对苏氨酸的吸收,却不利于菌株积累胞外苏氨酸。     

利用棒状杆菌发酵生产L-高丝氨酸及其用来制备苏氨酸和赖氨酸的可能性

一株苏氨酸缺陷型捧状杆菌变异株在每升含15%蔗糖,8%玉米浆和50微克生物素的培养基中,经三天培养后每升可积累14.5克L-高丝氨酸。本文还对利用所产高丝氨酸发酵生产苏氨酸和赖氨酸的可能性进行探讨。     

利用Red同源重组技术构建产L-苏氨酸的基因工程菌

利用Red重组技术构建不同基因突变的L-苏氨酸工程菌大肠杆菌ITHR,研究单敲除metA、ilvA和双敲除metA、ilvA基因后对L-苏氨酸积累的影响。应用质粒pKD46介导的Red同源重组系统,通过第一次同源重组将拟敲除基因替换为氯霉素抗性基因,再通过重组酶在FRT位点发生第二次同源重组,消除抗性基因,成功敲除了菌株ITHR体内苏氨酸合成的代谢旁路途径中的metA和ilvA基因,构建了三株不同的基因突变株。将携带苏氨酸操纵子的工程质粒pWYE065电转化入敲除不同基因的突变株中,构建基因工程菌。经5 L发酵罐发酵产酸实验,未敲除任何基因的菌株ITHR/pWYE065 L-苏氨酸的产量为5.55±0.51 g/L,metA基因单敲除菌株ITHR△metA/pWYE065 L-苏氨酸产量为9.77±1.83 g/L,ilvA基因单敲除菌株ITHR△ilvA/pWYE065 L-苏氨酸产量为8.65±1.42 g/L,同时敲除ilvA和metA基因的菌株ITHR△metA△ilvA/pWYE065 L-苏氨酸的产量增加到13.6±1.14 g/L。通过敲除L-苏氨酸的旁路代谢途径中的关键酶的基因,可以增强L 苏氨酸积累的效果,为L-苏氨酸工程菌的进一步改造奠定了基础。     

链霉菌真核型丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶的研究进展

简要回顾了丝/苏氨酸蛋白激酶在链霉菌中的发现过程,详细介绍了链霉菌中几个研究较为深入的丝/苏氨酸蛋白激酶的功能,同时对天蓝色链霉菌Streptomyces coelicolor A3(2)和除虫霉菌Streptomyces avermitilis MA-4680中的丝/苏氨酸蛋白激酶的跨膜种类和蛋白结构域特点作了初步的生物信息学分析.     

L-苏氨酸工业生产发酵条件优化研究

发酵法生产L-苏氨酸是目前广泛采用的方法,因此研究工业生产发酵条件优化具有重要意义。试验以高产L-苏氨酸菌作为出发菌株,结合本公司的实际工业生产条件对发酵各条件进行了一系列优化研究,结果表明：添加0.2%的工业级生长促进剂,以复合糖代替葡萄糖为初糖,并控制初糖浓度在60g/L,除生长高峰期外,发酵过程中溶解氧（DO）控制在10%~20%之间;最终发酵放罐湿菌体在45g/L左右,L-苏氨酸含量可达110g/L左右。     

北京棒状杆菌AS1.299的营养缺陷型变异株生产赖氨酸的研究*

北京棒状杆菌AS1.299(Corynebacterium pekinense AS1.299)经硫酸二乙酯处理,得到的8株产赖氨酸的营养缺陷型中,要求高丝亮氨酸的4株,要求苏氨酸的2株,要求亮氨酸的1株,同时要求苏氨酸和蛋氨酸的1株。产赖氨酸能力最高者为4株要求高丝氨酸的菌株,其次是要求亮氨酸的和一株要求苏氨酸的菌株,而另一株要求苏氨酸和同时要求苏氨酸及蛋氨酸的菌株仅产少量赖氨酸。我们选取了一株赖氨酸较高的,要求高丝氨酸的变异株AS1.563,进行了摇瓶发酵条件的研究,这一菌株在含糖10%