Corynebacterium pekinense transketolase: gene cloning, sequence analysis and expression
北京棒杆菌转酮酶：基因克隆、序列分析与表达

摘要：【目的】转酮酶是非氧化磷酸戊糖途径中的关键酶。从北京棒杆菌(Corynebacterium pekinense PD-67)中克隆转酮酶 (transketolase，EC 2.2.1.1，TK) 基因，并将转酮酶基因在C. pekinense PD-67中进行表达，研究增加转酮酶活性对C. pekinense PD-67生理特性的影响。【方法】分别以C. pekinense野生株AS1.299和突变株PD-67的基因组为模板，用PCR方法扩增tkt的全基因序列和前端控制序列；通过pAK6载体提高tkt基因在C. pekinense PD-67中的拷贝数，从而提高C. pekinense PD-67中转酮酶的活性。【结果】tkt基因核苷酸序列及其编码的氨基酸序列与结构分析结果表明，C. pekinense突变株PD-67与野生株AS1.299相比较，二者调控序列及结构基因核苷酸序列完全一致。与谷氨酸棒杆菌ATCC 13032相比较，突变株PD-67的氨基酸序列有5个氨基酸差异，其中4个位于与辅因子硫胺素焦磷酸结合的结构域内。突变株PD-67来源的tkt基因在北京棒杆菌PD-67中得到了表达，重组菌转酮酶比活力比对照菌株提高了2倍。C. pekinense PD-67（pTK3）与对照菌株PD-67( pAK6)相比，生长加快，L-色氨酸的最终积累量也较高。【结论】本工作从C. pekinense 1.299和PD-67中克隆到tkt基因，并实现tkt基因的同源表达。适当提高菌株转酮酶活力，有助于菌体生长和色氨酸积累。