【摘 要】
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谷氨酸作为成功由微生物工业发酵生产的氨基酸之一，年需求量超过150万吨。1907年Kikunae．Ikeda从海带水解物中分离得到谷氨酸，此后谷氨酸以水解小麦获得。1950年，Kinoshita等人由
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谷氨酸作为成功由微生物工业发酵生产的氨基酸之一，年需求量超过150万吨。1907年Kikunae．Ikeda从海带水解物中分离得到谷氨酸，此后谷氨酸以水解小麦获得。1950年，Kinoshita等人由土壤中成功分离到产谷氨酸的谷氨酸棒状杆菌并在随后将微生物发酵应用到工业生产谷氨酸中。1957年始至今，谷氨酸棒状杆菌应用于工业发酵生产谷氨酸已超过半个世纪。
在微生物以葡萄糖作为碳源的分解代谢过程中，磷酸解酮酶(phosphoketolase)催化果糖-6磷酸(F6P)生成4磷酸—赤藓糖和乙酰磷酸，以及催化5磷酸—木酮糖(X5P)生成乙酰磷酸和3—磷酸甘油醛，生成的乙酰磷酸经磷酸转乙酰酶PTA生成乙酰辅酶A进入三羧酸循环。这一代谢支路避免糖酵解EMP途径中由丙酮酸脱羧生成乙酰辅酶A时释放的一分子CO2，可以提高葡萄糖的利用率。从外源引入磷酸解酮酶编码基因构建谷氨酸棒状杆菌(Corynebacterium glutamicum)产谷氨酸新的代谢支路，提高葡萄糖转化效率。
本文以动物双歧杆菌(Bifidobacterium animalis)JCM1190基因组为模板，扩增磷酸解酮酶编码基因xfp，构建大肠杆菌—谷氨酸棒状杆菌穿梭重组质粒pJL23—xfp。重组质粒通过接合作用转移至C．glutamicumATCC13032。Xfp催化特征性显色反应和紫外分光光度法鉴定重组谷氨酸棒状杆菌Xfp活性。发酵实验结果表明，与原始菌株葡萄糖转化率4.21％相比，重组菌株提高至11.2％。谷氨酸产量由0.243g/g细胞提高至0.399g/g细胞。
对分布于分枝杆菌中的磷酸解酮酶进行生物信息学分析，表明分枝杆菌磷酸解酮酶具有磷酸解酮酶特征性区域：功能未知区域I和TPP结合位点。TPP结合关键氨基酸残基在分枝杆菌磷酸解酮酶和酵母转酮酶间呈保守性，暗示以相同或相似的折叠方式结合TPP发挥其催化作用。而重要致病菌结核分枝杆菌，麻风分枝杆菌和牛分枝杆菌基因组可能在进化过程中因此途径不被需要而丢失了此酶编码基因。
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