【摘 要】
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谷氨酸棒状杆菌(C glutamicum),革兰氏阳性细菌,是应用于发酵生产中最重要的菌种之一,常被用来生产L-赖氨酸,L-谷氨酸,谷氨酸钠和L-谷氨酰胺(L-Gln)等。谷氨酰胺合成酶(GS)是
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谷氨酸棒状杆菌(C glutamicum),革兰氏阳性细菌,是应用于发酵生产中最重要的菌种之一,常被用来生产L-赖氨酸,L-谷氨酸,谷氨酸钠和L-谷氨酰胺(L-Gln)等。谷氨酰胺合成酶(GS)是L-谷氨酰胺(L-Gln)合成过程中的关键酶,然而GS的酶活性会受到多种因素的影响,导致其酶活力不强,产物L-Gln偏低,因此掌握谷氨酰胺合成酶的功能和特性对于L-Gln发酵生产具有特殊意义。本文以GS的基因为研究对象,构建谷氨酸棒状杆菌(Corynebacterium glutamicum)的高效表达系统。利用C.glutamicum中的两种强启动子:tac启动子(Ptac)和麦芽糖启动子(Pmal),比较不同启动子作用下GS的酶活力;其次,为了避免腺苷酰化对C.glutamicum的GS的抑制作用,将GS的腺苷酰化位点突变成苯丙氨酸(Tyr405Phe);同时由于枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)的谷氨酰胺合成酶不受腺苷酰化作用的影响,故将Bacillussubtilis的GS基因导入到C.glutamicum的表达系统中,比较两种基因来源不同GS的酶活力高低,以期达到高产L-Gln的目的。最终结果表明,在谷氨酸棒状杆菌的表达系统中,Ptac比Pmal的效果更好,来自C.glutamicum的GS突变型比来自Bacillus subtilis的GS酶活力更高。重组菌BJ2有最高的酶活力和产量,L-Gln的最终产量达到32.5 g/L。
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