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小白链霉菌全细胞转化L-赖氨酸合成ε-聚赖氨酸的体系构建与优化
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作者 朱道君 刁文娇 +4 位作者 张佳微 王靓 张宏建 张建华 陈旭升 《食品与发酵工业》 CSCD 北大核心 2024年第1期29-36,共8页
小白链霉菌(Streptomyces albulus)是天然抗菌肽ε-聚赖氨酸(ε-poly-L-lysine,ε-PL)的主要生产菌株。为了提高小白链霉菌生产ε-PL效率,该文构建并优化了全细胞转化L-赖氨酸合成ε-PL体系:葡萄糖质量浓度80 g/L,菌龄12 h,反应温度30℃... 小白链霉菌(Streptomyces albulus)是天然抗菌肽ε-聚赖氨酸(ε-poly-L-lysine,ε-PL)的主要生产菌株。为了提高小白链霉菌生产ε-PL效率,该文构建并优化了全细胞转化L-赖氨酸合成ε-PL体系:葡萄糖质量浓度80 g/L,菌龄12 h,反应温度30℃,L-赖氨酸质量浓度15 g/L,柠檬酸浓度15 g/L,初始反应p H 4.0,硫酸铵质量浓度6 g/L,湿菌体量为1900 g/L。基于该转化体系,实现小白链霉菌在96 h合成ε-PL产量和底物转化率达到13.80 g/L和38.9%,分别是常规摇瓶发酵的4.1、3.2倍。最后,在小白链霉菌中异源表达来自大肠杆菌的L-赖氨酸特异性通透蛋白基因lysp,获得的重组菌S.albulus OE-lysp实现L-赖氨酸利用能力和底物转化率较出发菌株分别提升26%和33%,ε-PL产量增加至17.21 g/L,约为常规摇瓶发酵ε-PL产量的6.4倍,这是文献报道的最高摇瓶规模ε-PL产量。该研究结果一方面说明了通过全细胞转化L-赖氨酸生产ε-PL的可行性,另一方面为S.albulus转化大宗氨基酸L-赖氨酸生产高值ε-PL奠定了坚实的技术基础,具有重要的理论意义和经济价值。 展开更多
关键词 小白链霉菌 Ε-聚赖氨酸 全细胞转化 异源表达 L-赖氨酸通透蛋白
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pH值和比生长速率协同调控Streptomyces albulus合成ε-聚赖氨酸 被引量：6
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作者 王开方 潘龙 +2 位作者 刁文娇 陈旭升 毛忠贵 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2019年第23期8-14,共7页
聚赖氨酸(ε-poly-L-lysine,ε-PL)是Streptomyces albulus分泌产生的1种抗菌肽,主要用作生物食品防腐剂。为了进一步了解S.albulus积累ε-PL的影响因素,该文探究了恒化培养体系下不同pH值和菌体比生长速率对S.albulus M-Z18合成ε-PL... 聚赖氨酸(ε-poly-L-lysine,ε-PL)是Streptomyces albulus分泌产生的1种抗菌肽,主要用作生物食品防腐剂。为了进一步了解S.albulus积累ε-PL的影响因素,该文探究了恒化培养体系下不同pH值和菌体比生长速率对S.albulus M-Z18合成ε-PL的影响。结果发现,随着pH降低(D=0.04 h-1),细胞得率(YX/S)逐渐减小,葡萄糖比消耗速率(qS)、ε-PL比合成速率(qP)和胞内ATP浓度逐渐增加。与此相一致,随着菌体比生长速率增加(pH 4.0),qS、qP和胞内ATP浓度均呈逐渐增加趋势。因此,低pH和高菌体比生长速率都有助于S.albulus M-Z18高效积累ε-PL。该研究一方面为S.albulus在低pH环境积累ε-PL的原因提供了新的认识,另一方面也为后续通过提高细胞比生长速率而增加ε-PL产量的发酵优化提供了理论指导。 展开更多
关键词 Ε-聚赖氨酸 低pH环境 比生长速率 胞内ATP
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小白链霉菌ε-聚赖氨酸降解酶生理功能分析 被引量：3
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作者 刁文娇 朱道君 +1 位作者 潘龙 陈旭升 《微生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期3542-3556,共15页
【目的】研究小白链霉菌(Streptomyces albulus)中ε-聚赖氨酸降解酶(Pld)的分布特征和生理功能。【方法】利用生物信息学手段对已报道的ε-聚赖氨酸(ε-PL)产生菌的Pld进行挖掘和分析,再通过遗传学方法对小白链霉菌M-Z18基因组中存在... 【目的】研究小白链霉菌(Streptomyces albulus)中ε-聚赖氨酸降解酶(Pld)的分布特征和生理功能。【方法】利用生物信息学手段对已报道的ε-聚赖氨酸(ε-PL)产生菌的Pld进行挖掘和分析,再通过遗传学方法对小白链霉菌M-Z18基因组中存在的两种pld进行敲除、回补和过表达,最后研究重组菌降解ε-PL能力、最小ε-PL抑制浓度(MIC)及其合成ε-PL情况。【结果】PldⅠ和PldⅡ广泛且同时分布于小白链霉菌中,蛋白序列高度保守;PldⅠ、PldⅡ在小白链霉菌M-Z18中均能行使降解ε-PL的功能,但PldⅡ降解活性占主导地位且PldⅠ和PldⅡ对降解ε-PL具有协同作用;pldⅠ、pldⅡ过表达重组菌对ε-PL的MIC值显著提高,其中双过表达pldⅠ和pldⅡ菌株对ε-PL的MIC值是出发菌株的2.19倍。构建的pld重组菌与出发菌株相比,在考察pH值范围内(pH 3.0–5.5)的ε-PL产量未表现出显著差异。【结论】小白链霉菌中广泛分布PldⅠ和PldⅡ且序列高度保守,主要生理功能是保护小白链霉菌在中性环境中免受自身产物ε-PL的抑制。 展开更多
关键词 小白链霉菌 Ε-聚赖氨酸 ε-聚赖氨酸降解酶 基因敲除
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