| 大肠杆菌合成2'-岩藻糖基乳糖基因组 整合型菌株构建及发酵优化 |
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| 引用本文： | 劳才文,吴金勇,李忠奎,廖迎雪,王纪,袁丽霞,陈祥松,姚建铭.大肠杆菌合成2'-岩藻糖基乳糖基因组 整合型菌株构建及发酵优化[J].安徽农业大学学报,2024,51(1):124. |
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| 作者姓名： | 劳才文 吴金勇 李忠奎 廖迎雪 王纪 袁丽霞 陈祥松 姚建铭 |
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| 作者单位： | 安徽大学物质科学与信息技术研究院，合肥 230601; 中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所，合肥 230031;中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所，合肥 230031; 淮南新能源研究中心，淮南232000;中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所，合肥 230031; 武汉中科光谷绿色生物科技有限公司，武汉 430200 |
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| 基金项目： | 湖北省中国科学院科技合作专项项目（2021-01-09）和武汉市科技计划项目企业技术创新专项（2020020602012119）共同资助。 |
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| 摘 要： | 2''-岩藻糖基乳糖( 2''-Fucosyllactose, 2''-FL）是一种岩藻糖化人乳低聚糖，具有预防肠道疾病、提高免疫力、促进大脑发育等重要生理功能。基于基因组水平，通过敲除大肠杆菌Escherichia coli BL21（DE3）中2''-FL合成前体物质相关代谢基因，如β-半乳糖苷酶基因（β-galactosidase, lacZ）、UDP-葡萄糖脂质载体转移酶基因(undecaprenyl-phosphate glucose-1-phosphate transferase, wcaJ)和GDP-甘露糖基水解酶基因(GDP-mannose mannosyl hydrolase, nudD)，构建2''-FL合成底盘细胞；在此基础上，将外源α-1,2-岩藻糖基转移酶基因(α-1,2-Fucosyltransferase, wbgL)和磷酸甘露糖变位酶基因(phosphomannomutase, manB)、甘露糖-1-磷酸鸟苷转移酶基因(annose-1-phosphate guanylyltransferas, manC)、GDP-D-甘露糖-4, 6-脱水酶基因(GDP-mannose 4, 6-dehydratase, gmd)和GDP-岩藻糖合酶基因(GDP-L-fucose synthase, wcaG)引入到大肠杆菌基因组中，探究在基因组水平过表达2''-FL合成基因对2''-FL产量的影响。结果表明，2''-FL在所构建菌株B-05的摇瓶含量达到了1.99 g·L-1。进一步通过摇瓶发酵优化确定了最优发酵条件：IPTG诱导浓度为0.4 mmol·L-1、诱导时OD600为2.4，诱导温度为28 ℃。在此条件下，摇瓶中2''-FL合成量达到了3.92 g·L-1。最后在5 L发酵罐中，2''-FL含量达到了43.48 g·L-1。研究表明通过将外源2''-FL相关合成基因导入基因组中进行过表达，实现了2''-FL高效合成，为构建整合型2''-FL菌株提供了数据支撑。
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| 关 键 词： | 2''-岩藻糖基乳糖 重组大肠杆菌 基因敲除 发酵优化 |
Construction and fermentation optimization of 2 ' -Fucosyllactose genomic integrated strain in Escherichia coli |
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| LAO Caiwen,WU Jinyong,LI Zhongkui,LIAO Yingxue,WANG Ji,YUAN Lixi,CHEN Xiangsong,YAO Jianming.Construction and fermentation optimization of 2 ' -Fucosyllactose genomic integrated strain in Escherichia coli[J].Journal of Anhui Agricultural University,2024,51(1):124. |
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| Authors: | LAO Caiwen WU Jinyong LI Zhongkui LIAO Yingxue WANG Ji YUAN Lixi CHEN Xiangsong YAO Jianming |
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| Institution: | Institutes of Physical Sciences and Information Technology, Anhui University, Hefei 230601; Institute of Plasma Physics, Hefei Institutes of Physical Science, Chinese Academy of Sciences, Hefei 230031;Institute of Plasma Physics, Hefei Institutes of Physical Science, Chinese Academy of Sciences, Hefei 230031; Huainan New Energy Research Center, Huainan 232000;Institute of Plasma Physics, Hefei Institutes of Physical Science, Chinese Academy of Sciences, Hefei 230031; Wuhan Zhongke Optics Valley Green Biotechnology Co. Ltd., Wuhan 430200 |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | 2''- Fucosyllactose recombinant Escherichia coli gene knockout fermentation optimization |
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