Effect of phosphoenolpyruvate carboxylase gene knock-out on metabolism in Corynebacterium pekinense PD-67
磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因的敲除对北京棒杆菌PD-67 的生理代谢的影响

摘要：【目的】为了优化L-色氨酸合成的前体供应，构建北京棒杆菌PD-67（Corynebacterium pekinense PD-67）磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（EC:4.1.1.31，phosphoenolpyruvate carboxylase，PEPCx）基因ppc敲除的菌株，并研究ppc基因敲除对菌株生理特性的影响。【方法】运用PCR技术扩增ppc基因的上游和下游序列，构建带有目标基因内部缺失的基因整合载体。通过同源重组技术将C. pekinense PD-67的ppc基因敲除，构建ppc基因缺陷突变株C. pekinense PD-67-Δppc。通过摇瓶发酵研究突变株的生理特性，并测定突变株丙酮酸激酶和丙酮酸羧化酶的活性。【结果】PCR验证和PEPCx活性分析结果表明，筛选到ppc缺陷的突变株。摇瓶发酵结果表明，与出发菌株相比，突变株的生长速率下降，生物量降低20%，L-色氨酸积累降低62%，丙酮酸激酶活力提高，而丙酮酸羧化酶活力下降。【结论】C. pekinense PD-67的ppc基因敲除以后，对菌株的代谢影响较大。仅通过阻断PEPCx催化的回补途径，减少磷酸烯醇式丙酮酸的分支代谢，不能提高该菌株L-色氨酸的积累。