以纤维二糖为底物利用重组大肠杆菌合成海藻糖

探讨以纤维二糖为底物合成海藻糖的可行性。首先克隆来自施氏假单胞菌A1501的otsA/otsB基因，外源导入Escherichia coli BL21（DE3）构建以葡萄糖为底物合成海藻糖的OtsAB途径。继而通过过表达E. coli本身的galU基因增加海藻糖合成前体物质尿苷二磷酸（uridine diphosphate，UDP）-葡萄糖的含量，使海藻糖产量提高了3 倍。通过添加井冈霉素抑制海藻糖的降解，进一步提高海藻糖的产量。在此基础上，过表达来自天然纤维素分解细菌Saccharophagus degradans的纤维二糖磷酸化酶基因cepA，使重组大肠杆菌具有利用纤维二糖产海藻糖的能力。利用该重组大肠杆菌全细胞催化生产海藻糖，底物为20 g/L纤维二糖，并添加0.05 mmol/L的井冈霉素抑制海藻糖降解时，48 h后可生成1.3 g/L的海藻糖。本研究利用重组大肠杆菌以纤维二糖为底物合成海藻糖，证实了以纤维二糖为底物合成海藻糖的可行性，为纤维二糖来源精细化学品的生产提供了新的思路