利用代谢工程改善大肠杆菌的3-脱氢莽草酸生产

3-脱氢莽草酸是芳香族氨基酸合成代谢途径中的一种重要中间产物。除可作为一种高效的抗氧化剂，还可用于合成己二酸、香草醛等一些重要的化工产品，具有重要的应用价值。相关研究证明具有去酪氨酸反馈抑制的3-脱氧-d-阿拉伯庚酮糖-7-磷酸合成酶基因aroffbr以及转酮醇酶基因tkta可以有效影响3-脱氢莽草酸的过量合成。通过增加aroffbr和tkta串联过量表达的拷贝数，可使工程菌株在摇瓶发酵条件下3-脱氢莽草酸产量提高2.93倍。通过同源重组无痕基因敲除技术依次敲除出发菌大肠杆菌escherichiacoliab2834的乳酸、乙酸、乙醇等副产物合成途径中的重要基因ldha、acka-pta和adhe，可使工程菌株的3-脱氢莽草酸产量进一步提高，达到了1.83g/l，是初始出发菌株大肠杆菌e.coliab2834产量的6.7倍。利用5l发酵罐进行分批补料发酵，62h后工程菌株3-脱氢莽草酸产量达到了25.48g/l。本研究可为构建有应用前景的3-脱氢莽草酸生产菌株提供重要参考。