代谢工程改造大肠杆菌生产辅酶q10

辅酶q10(coq10)是一种脂溶性抗氧化剂，具有提高人体免疫力、延缓衰老和增强人体活力等功能，广泛应用于制药行业和化妆品行业。微生物发酵法能可持续性生产辅酶q10，具有越来越多的商业价值。本研究首先将来自类球红细菌的十聚异戊二烯焦磷酸合成酶基因(dps)整合到大肠杆菌atcc8739染色体上，敲除内源的八聚异戊二烯焦磷酸合成酶基因(ispb)，使内源的辅酶q8合成途径被辅酶q10合成途径取代，得到稳定生产辅酶q10的菌株gd-14，其辅酶q10产量达0.68mg/l，单位细胞含量达0.54mg/gdcw。随后用多个固定强度调控元件在染色体上对mep途径的关键基因dxs和idi基因以及ubica基因进行组合调控，将辅酶q10单位细胞含量提高2.46倍(从0.54到1.87mg/g)。进一步引入运动发酵单胞菌zymomonasmobilis的glf转运蛋白代替自身的磷酸烯醇式丙酮酸：碳水化合物磷酸转移酶系统(pts)，使辅酶q10产量进一步提高16%。最后，对高产菌株gd-51进行分批补料发酵，辅酶q10产量达433mg/l，单位细胞含量达11.7mg/gdcw。这是目前为止文献报道的大肠杆菌产辅酶q10最高菌株。