论文部分内容阅读
作为一种重要的工业应用，克雷伯氏肺炎杆菌（Klebsiella pneumoniae）的代谢过程已经得到非常广泛的研究，其中包括对其副产物形成途径的研究。但是，在其副产物形成途径的诸多研究中，琥珀酸形成途径对K.pneumoniae1，3-丙二醇合成的影响却一直被忽略。 琥珀酸形成途径主要通过两个酶催化:磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（Phosphoenolpyruvate carboxykinase，简称PCK，由pck编码）和磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（Phosphoenolpyruvate carboxylas，简称PPC，由ppc编码）。这两个酶共同催化磷酸烯醇式丙酮酸转化为草酰乙酸，进而形成琥珀酸。 本课题研究了强化和弱化上述琥珀酸形成途径对K.pneumoniae生长和代谢的影响。因此，构建了过表达ppc，敲除pck和ppc的突变菌。结果发现:在K.pneumoniae中过表达ppc虽然提高了PPC的酶活，但是对茵体生长以及1，3-丙二醇的合成没有影响;单独敲除pck显著增强了菌体好氧条件下TCA循环中的关键酶—柠檬酸合成酶，从而增强了该突变菌TCA循环效率以及菌体生长，同时减少了2，3-丁二醇的积累;敲除ppc对于菌体的生长以及1，3-丙二醇的合成均没有显著的促进作用;同时敲除pck和ppc直接导致菌体不能正常生长，显示了琥珀酸形成途径对K.pneumoniae的重要作用。 研究发现，敲除pck的突变株表现出良好的1，3-丙二醇生产特性，能显著降低副产物2，3-丁二醇的积累。论文也进一步在敲除pck的基础上构建了敲除2，3-丁二醇合成途径的突变菌，并研究其对1，3-丙二醇合成的影响;结果发现，该突变菌的菌体生长受到强烈抑制，1，3-丙二醇产量大幅度下降。