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以果葡糖浆为底物高效合成肌醇细胞工厂的构建

文献类型： 中文期刊

作者： 杨熠辰;朱宏宇;苏小运;王苑;罗会颖;田健;姚斌;黄火清;张杰

作者机构：

关键词： 果葡糖浆;肌醇;大肠杆菌;细胞工厂;代谢工程

期刊名称：生物技术通报

ISSN： 1002-5464

年卷期： 2025 年

页码：

收录情况： EI（2025版） ; ; 北大核心（2023版） ; ; CSCD（2025-2026年度） ; ; 科技核心（2024版） ; ; 农林核心（2024版）

摘要： 【目的】改造大肠杆菌的果糖与葡萄糖共代谢系统，建立肌醇合成代谢通路，构建以果葡糖浆为原料高产肌醇的大肠杆菌工程菌株。【方法】以大肠杆菌BW25113为出发菌株，首先通过阻断糖酵解途径和磷酸戊糖途径的关键节点，提高肌醇合成前体6-磷酸葡萄糖的供给，并通过过表达酿酒酵母来源的肌醇-3-磷酸合酶基因（Scips）和大肠杆菌来源的肌醇单磷酸酶基因（imp）引入肌醇合成模块；其次通过基因组整合过表达酿酒酵母来源的景天庚酮糖-1,7-二磷酸酶基因（Scshb17）及果糖转运系统相关基因，构建果糖-葡萄糖共利用体系；最终通过敲除底盘菌株烯醇化酶基因eno，构建肌醇合成模块与eno协同表达载体，实现无抗生素条件下肌醇合成基因的高效稳定表达。【结果】以F42型果葡糖浆为底物进行无抗生素发酵时，最优工程菌JY18的肌醇产量达到40.53 g/L，葡萄糖转化率为0.92 g/g，生产强度为0.64 g/（L·h）。【结论】建立的果糖-葡萄糖共利用系统及肌醇合成模块-eno协同表达系统有效提升了工程菌株的碳源适应性与生产稳定性，为以果葡糖浆为原料的生物炼制平台的建立提供了创新技术方案和理论支撑。

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