利用农杆菌dps基因建立共表达系统在大肠杆菌中生产辅酶Q

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辅酶Q<,10>(又名泛醌,ubiquinone)主要存在于动物、植物、微生物等细胞体内与线粒体内膜相结合,是生物体呼吸链中重要的递氢体。同时,辅酶Q<,10>也是一种良好的抗氧化剂,在化妆品、医药、保健等方面有重要作用。本研究中,我们从根癌农杆菌中克隆了十聚异戊二烯二磷酸合成酶基因(dps),并在大肠杆菌中成功表达,并且辅酶Q<,10>的含量比大肠杆菌本身的辅酶Q<,8>含量高。为了建立更好的表达体系,我们克隆了大肠杆菌辅酶Q<,10>途经中的ubiA,ubiC, ubiG基因,建立共表达体系。结果表明,共表达dps和ubiCA基因比只表达dps基因更有效,辅酶Q<,10>含量提高了5倍。证明ubiA基因为大肠杆菌辅酶合成途经中的限速酶。为了大规模生产辅酶Q<,10>我们对大肠杆菌进行了高密度发酵研究。葡萄糖为底物IPTG诱导流加发酵32.5 h时,细胞干重和辅酶Q<,10>含量分别为:85.4 g(DCW)/L和50.29 mg/L,甘油为底物乳糖诱导流加发酵27.5 h时,细胞干重和辅酶Q<,10>含量分别为:94.5 g(DCW)/L和45.86 mg/L。在整个发酵过程中,质粒维持较高稳定性。
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