摘要：以高产L-乳酸的大肠杆菌LG101为出发菌株，对其支链氨基酸生物合成途径的调控进行了系统分析及代谢工程改造。分别对编码乙酰乳酸合酶的ilvG/M、ilvB/N、ilvI/H等基因簇开展多次敲除，获得单、双及三重突变株，并构建相应遗传互补株系。在基本固体培养基和液体摇瓶培养环境下，分析各株系的生长表型及支链氨基酸合成能力。结果表明，单突变株、双突变株及三基因突变株在基本固体培养基中均表现出相应氨基酸营养缺陷型特征，乙酰乳酸合酶编码基因删除对菌株生长的影响具有叠加效应。液体培养体系中，遗传互补株能在不同程度上恢复生长，其中LG207 (pHC18-ilvG/M)株系的生长性能接近于出发菌株。研究结果揭示，支链氨基酸生物合成途径在高产L-乳酸大肠杆菌的细胞生理及代谢调控中发挥着重要作用。相关机制可为优化工业菌株生长特性，进一步提升乳酸等目标产物的高效合成提供理论基础和技术参考。
文章目录
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 菌株、质粒与引物
1.1.2 主要试剂
1.1.3 培养基
1.2 基因克隆与删除
1.3 生长特征评价
1.4 模拟分子对接
2 结果与讨论
2.1 大肠杆菌BCAAs合成途径解析与ALS同工酶基本组成特征
2.2 大肠杆菌LG101中乙酰乳酸合酶与BCAAs生物合成相关关系
2.2.1 ALS编码基因ilvG/M、ilvI/H和ilvB/N突变株的选育
2.2.2 ALS突变株营养需求表型变化分析
2.2.3 ALS突变株在液体培养基中的细胞增殖特征
2.3 通过遗传互补可以恢复ALS突变株的支链氨基酸原养型表型
3 结论
