换一批摘要目的:通过筛选不同来源的聚谷氨酸合成酶(poly-γ-glutamic acid synthase,PgsBCA)和降解酶(poly-γ-glutamic acid depolymerase,PgdS),在谷氨酸棒状杆菌中进行串联表达,进而通过启动子工程解决诱导剂添加问题并优化PgsBCA和PgdS的组合表达效率,以期得到高产低分子量聚谷氨酸重组菌株.方法:选择3种不同来源的PgsBCA异源表达到谷氨酸棒状杆菌,通过发酵评价获得最适来源的PgsBCA.在此基础上串联表达3个不同来源的PgdS,进行发酵评价后筛选到最优PgsBCA-PgdS组合.通过筛选天然启动子并引入不同强度的组成型启动子,优化了转录调控,从而实现了在无须诱导剂的条件下高效表达PgsBCA和PgdS,促进了低分子量聚谷氨酸的高效生产.结果:地衣芽孢杆菌来源的PgsBCA和斯皮宰曾氏芽孢杆菌来源的PgdS在谷氨酸棒状杆菌中成功串联表达,合成14.5 g/L γ-聚谷氨酸(γ-PGA)(Mw≤200 kDa).通过筛选天然启动子并引入3种不同强度的组成型启动子,获得最适启动子Pdep-A16替代原诱导型启动子Ptac,成功实现无须诱导剂合成低分子量聚谷氨酸.最后,在15 L发酵罐中进行连续补料发酵,实现了低分子量聚谷氨酸高效生产,产量达到37.42 g/L,生产强度为0.78 g/(L·h).结论:筛选并确定了最优来源的PgsBCA和PgdS,并成功在谷氨酸棒状杆菌中实现了其串联表达,通过启动子工程成功构建无须诱导剂添加的低分子量聚谷氨酸生产工艺.
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