RH33是一株产核黄素的工程菌，能够快速同化利用葡萄糖，且生长迅速，核黄素产量高。该菌株在其染色体上整合并扩增了多个拷贝解调的核黄素操纵子，在以10％葡萄糖为碳源的分批发酵中，核黄素产量约为4.2g/L。为了构建性能更为优良的产核黄素工程菌，可从以下三条途径着手：1.加强核黄素操纵子的表达，如更换强启动子；2.嘌呤途径的改造，增强核黄素前体物GTP的合成能力；3.能量途径改造，增加ATP与电子传递的偶联(呼吸链)根据先前的通量分析和实验结果表明，加强GTP合成可以进一步提高RH33的核黄素合成能力。在嘌呤合成途径中，guaB编码的IMP脱氢酶，催化着从IMP到GMP合成分支的第一个反应—IMP转换为XMP；purF编码的谷氨酰胺PRPP转酰胺酶，催化着嘌呤途径的第一个反应——PRPP转化为PRA:purR编码的阻抑蛋白PurR，调节着嘌呤基因操纵子的起始。这几个基因，均在GTP合成途径中起着重要作用。 本实验以B.subtilis 24为模板PCR扩增出purF和guaB，构建两个基因的整合性质粒pCFK，pCGK和pCGS，成功转化至产核黄素菌RH33、RH33R，24B1、24B1R和PK。随后，除PK改造株外，通过提高抗生素浓度，在4株改造菌的染色体中实现guaB的扩增。实验结果表明，RH33和24B1的基因工程改造菌核黄素产量提高了大约15—25％；RH33R和24B1R的改造菌核黄素产量提高不大，约5％：而PK改造株产量没有提高。 再通过发酵罐发酵实验，测定代谢产物，进行代谢通量分析。结果表明，RH33的改造株与原株相比，从IMP到GTP的通量增加了6％左右。