组合代谢工程策略改造大肠杆菌从头合成2'-岩藻糖基乳糖

2025-05-05 10 1.12M 0

  摘要:2'-岩藻糖基乳糖(2'-fucosyllactose,2'-FL)是人初乳中含量最高的母乳寡糖组分,在维持肠道生态平衡、抵抗病原菌的黏附、调节免疫系统及促进神经系统发育等方面发挥重要作用。该研究选用大肠杆菌MG1655作为出发菌株,首先在基因组中整合来源于幽门螺旋杆菌NCTC11639的α1,2-岩藻糖基转移酶FutC,实现了以甘油为碳源从头合成2'-FL。进一步的,通过敲除分支途径基因lacZ和wcaJ、过表达内源乳糖渗透酶LacY和GDP-L-岩藻糖合成途径酶等组合代谢工程改造,强化了2'-FL生产过程中糖基供体与受体的合成供应,有效提高了2'-FL的生产强度。最终,替换重组菌株基因组中FutC为高活性突变体FutCV93I,2'-FL产量在摇瓶和5 L发酵罐水平上分别提高至6.57和31.13 g/L,为后续2'-FL的规模化工业生产提供了重要的数据支持。

  文章目录

  1 材料与方法

  1.1 材料与试剂

  1.1.1 质粒与菌株

  1.1.2 培养基及溶液

  1.2 实验方法

  1.2.1 引物设计

  1.2.2 重组菌株的构建

  1.2.3 摇瓶发酵方法

  1.2.4 补料分批发酵方法

  1.2.5 HPLC检测方法

  2 结果与分析

  2.1 2'-FL从头合成途径的构建

  2.2 分支途径基因的敲除与关键代谢通路的强化

  2.3 α1,2-岩藻糖糖基转移酶的突变

  2.4 5 L生物反应器扩大培养

  3 结论与讨论



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