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DICP OpenIR  > 中国科学院大连化学物理研究所  > 学位论文
学科主题: 物理化学
题名: 基于NAD+转运系统的大肠杆菌胞内辅因子调控
作者: 周雍进
答辩日期: 2012-05-09
导师: 赵宗保
专业: 生物化工
授予单位: 中国科学院研究生院
学位: 博士
摘要: 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD(H))参与胞内包括氧化还原反应在内的多种生物过程, 因此胞内NAD(H)水平受到严格调控。在工业生物技术领域,辅因子调控是提高产量的重 要手段。由于尚不了解胞内NAD(H)浓度阈值,并且难以向胞内输送NAD(H),制约了辅 因子调控手段的有效性和可预见性。本论文将来源于衣原体Protochlamydia amoebophila UWE25 的NAD+转运蛋白NTT4 引入大肠杆菌,通过改变胞外NAD(H)浓度精确调控胞内 辅因子水平,确定胞内NAD(H)极限浓度,并将其应用于提高全细胞催化氧化还原反应的 效率。 首先通过大肠杆菌静息细胞转运以及NAD+生物合成途径阻断驱动转运策略验证了NTT4 的功能。发现胞外NAD+对大肠杆菌DH5α、DH10B 和AS1.156.6 生长有明显促进作用,且确定了其效应基团为AMP 部分,而对BW25113 生长基本没有影响。 通过预先表达NTT4,阻断NAD+生物合成关键基因nadE 或nadD,构建了NAD+营 养缺陷型大肠杆菌菌株YJE003 和YJE004。并利用YJE003 确定了胞内NAD(H)浓度阈值, 为野生型细胞的4.4%-960%。发现胞外NAD(H)差异不仅能改变胞内NAD(H)水平,还能 调控胞内氧化还原态。 发现辅因子再生对全细胞催化甘油氧化生产二羟丙酮(DHA)的效率至关重要。在辅 因子高效再生基础上,表达NTT4 将胞内NAD(H)浓度和DHA 产量分别提高44%和58%。 在摇瓶水平,DHA 最高转化率达到84%,生产强度达到0.42 g/gDCW/h。
语种: 中文
内容类型: 学位论文
URI标识: http://cas-ir.dicp.ac.cn/handle/321008/116592
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周雍进. 基于NAD+转运系统的大肠杆菌胞内辅因子调控[D]. 中国科学院研究生院. 2012.
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