大肠杆菌利用甘露糖生产2'-岩藻糖基乳糖的途径构建及优化
摘要：2'-岩藻糖基乳糖（2'-fucosyllactose, 2'-FL）是岩藻糖基修饰的一种人乳寡糖，在婴幼儿的生长发育中起着重要作用。利用微生物合成 2'-FL 是实现其大规模生产的可行方法，但是在其合成过程中碳源的利用效率较低，限制了 2'-FL 生产水平的进一步提高。本文构建一种可以使菌株利用甘油进行自身生长，利用甘露糖进行 2'-FL 生产的细胞生长与生产互不干扰的新策略，在大肠杆菌中敲除了磷酸甘露糖异构酶基因 manA，获得了可以利用甘油进行菌株生长，利用甘露糖进行 2'-FL 生产的工程菌株，提高了 2'-FL 的转化率，由原有的 10.77%提高至 53.8%；进一步通过敲除前体物 GDP-岩藻糖的分支途径、优化关键酶 α-1,2-岩藻糖基转移酶和甘露糖-1-磷酸鸟苷酰转移酶的表达水平，提高了 2'-FL 的产量，通过测定菌株生长情况及甘露糖的转化率对这一策略进行了理论验证，后续会将这种方法应用到实验室已有的 2'-FL 高产菌株中，进一步提高甘露糖到 2'-FL 的转化率，为构建 2'-FL 高效合成的工业菌株提供参考。
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