CN102268469A - 一种环磷酸腺苷的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种环磷酸腺苷的制备方法，该方法包括采用节杆菌为生产菌，并且在发酵培养基中添加前体物质、糖酵解途径抑制剂和/或三羧酸循环激活剂，经发酵获得环磷酸腺苷。以及前体物质、糖酵解途径抑制剂和/或三羧酸循环激活剂在采用节杆菌为生产菌经发酵制备环磷酸腺苷中的用途。本发明通过添加前体物质、糖酵解途径抑制剂和/或三羧酸循环激活剂，抑制过量的糖酵解，增强磷酸戊糖途径流量，同时加强三羧酸循环，重新合理地分配中心代谢途径的代谢流，使碳流更有效的流向目的产物-环磷酸腺苷，有效地利用碳源合成环磷酸腺苷。
Description
技术领域
本发明涉及一种环磷酸腺苷的制备方法，具体涉及一种采用节杆菌为生产菌，并且向发酵培养基中添加调节物质，经发酵高产量获得环磷酸腺苷的方法。
背景技术
环磷酸腺苷(cAMP)是人体内广泛存在的一种具有生理活性的重要物质，作为细胞内的第二信使，它对糖、脂肪、核酸、蛋白质等的代谢和合成调节起着重要的作用。临床上可用于治疗心绞痛、心肌梗死、心肌炎及心源性休克；对改善风湿性心脏病的心悸、气急、胸闷等症状也有一定的作用；可提高急性白血病结合化疗的疗效，亦可用于急性白血病的诱导缓解；此外，对老年慢性支气管炎、各种肝炎和银屑病也有一定疗效。环磷酸腺苷也可作为药物中间体制备二丁酰环磷酸腺苷和环磷酸腺苷葡甲胺，以提高脂溶性，从而更有效的发挥生理及药理作用。环磷酸腺苷亦可用于畜禽食品添加剂，在离体条件下模拟生长激素的作用，促进畜禽生长，增加优质禽产品的产量。
在之前的发酵法制备环磷酸腺苷的过程中发现，有机酸通过糖酵解途径被大量合成，大大降低了cAMP的生产效率。为了降低有机酸的产生，重新分配代谢流以提高目的产物的生产效率，Palme通过批发酵过程中的底物流加策略降低了酸的形成，并提高了产率。Cameron和Tong用代谢工程的方法改变细胞调控机制和代谢途径来抑制糖酵解途径。最近，Chen通过添加柠檬酸来抑制糖酵解途径，加大了HMP途径的流量，提高了肌苷的产量。但是，现有的生产环磷酸腺苷的发酵方法的产量还有待于进一步提高。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种提高发酵法生产环磷酸腺苷产量的方法。环磷酸腺苷的合成涉及到糖酵解途径、磷酸戊糖途径和三羧酸循环。为了有效地利用碳源合成环磷酸腺苷，过量的糖酵解流量必须被抑制，磷酸戊糖途径流量须增强，而同时三羧酸循环也需得到加强。本发明通过添加前体物质、糖酵解途径抑制剂和/或三羧酸循环激活剂，重新合理地分配中心代谢途径的代谢流，使碳流更有效的流向目的产物-环磷酸腺苷。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种环磷酸腺苷的制备方法，该方法包括采用节杆菌为生产菌，并且在发酵培养基中添加前体物质、糖酵解途径抑制剂和/或三羧酸循环激活剂，经发酵获得环磷酸腺苷。
在上述制备方法中，优选地，节杆菌的保藏编号为CGMCC No.3584。即节杆菌A302(Arthrobacter sp.)，2010年1月18日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，保藏编号为CGMCCNo.3584。
前体物质可以选自腺嘌呤、腺苷、腺苷单磷酸、腺苷三磷酸、肌苷、肌苷酸和次黄嘌呤中的一种或多种。添加所述前体物质的浓度可以为每升发酵培养基0.001～100g，优选为1～15g。
糖酵解途径抑制剂可以选自氟化物、碘乙酸、柠檬酸和柠檬酸盐中的一种或多种。添加所述糖酵解途径抑制剂的浓度可以为每升发酵培养基0.001～10g，优选为0.05～1g。
三羧酸循环激活剂可以选自生物素、VB1、VB2、VB3和氯化钴中的一种或多种。添加所述三羧酸循环激活剂的浓度可以为每升发酵培养基0.0001～1g，优选为0.001～1g。
本发明还提供了前体物质、糖酵解途径抑制剂和/或三羧酸循环激活剂在采用节杆菌为生产菌经发酵制备环磷酸腺苷中的用途。
在上述用途中，优选地，节杆菌的保藏编号为CGMCC No.3584。
前体物质可以选自腺嘌呤、腺苷、腺苷单磷酸、腺苷三磷酸、肌苷、肌苷酸和次黄嘌呤中的一种或多种。所述前体物质的使用浓度可以为每升发酵培养基0.001～100g，优选为1～15g。
糖酵解途径抑制剂可以选自氟化物、碘乙酸、柠檬酸和柠檬酸盐中的一种或多种。所述糖酵解途径抑制剂的使用浓度可以为每升发酵培养基0.001～10g，优选为0.05～1g。
三羧酸循环激活剂可以选自生物素、VB1、VB2、VB3和氯化钴中的一种或多种。添加所述三羧酸循环激活剂的使用浓度可以为每升发酵培养基0.0001～1g，优选为0.001～1g。
本发明人通过代谢流和关键节点分析认识到，要使环磷酸腺苷得到高产，使副产物有机酸的浓度降低，必须做到以下两点：1.降低糖酵解途径通量，一方面可使代谢流发生迁移，使更多碳流流向磷酸戊糖途径途径，为环磷酸腺苷提供更多的前体。另一方面，可缓解糖酵解途径与三羧酸循环之间存在的碳源“溢流”现象，减少副产物有机酸的形成。2.增大三羧酸循环通量，一方面可以为环磷酸腺苷提供更多的前体天冬氨酸；另一方面，可与高通量的糖酵解途径相匹配，在减少有机酸的形成的同时降低葡萄糖的浪费。
本发明的有益效果如下：
1、前体物质的添加使节杆菌通过补救合成途径合成环磷酸腺苷，消耗了大量积累的磷酸核糖焦磷酸，使磷酸戊糖途径大大增强，从而提高了环磷酸腺苷的产量。
2、糖酵解抑制剂的添加，使该途径的众多关键酶，如磷酸果糖激酶、3-磷酸甘油醛脱氢酶、烯醇化酶受到抑制，糖酵解途径代谢流量降低的同时增大了磷酸戊糖途径的通量，从而提高了环磷酸腺苷的产量。
3、三羧酸循环激活剂的添加，使涉及该途径的众多关键酶，如丙酮酸羧化酶、丙酮酸脱氢酶、α-酮戊二酸脱氢酶等得到激活，加速了三羧酸循环，为cAMP提供更多的前体天冬氨酸，同时可与高通量的EMP途径相匹配，减少有机酸的形成。
生物材料的保藏
节杆菌A302(Arthrobacter sp.)，2010年1月18日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC，地址：北京市朝阳区大屯路，中国科学院微生物研究所)，保藏编号为CGMCC No.3584。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。
实施例1
发酵培养基为在普通培养基(基于培养基的重量百分比计，包含葡萄糖5％，K2HPO41％，KH2PO41％，MgSO41％，尿素0.5％，蛋白胨0.5％)的基础上每升培养基添加0.1g NaF、0.1g VB1和5g次黄嘌呤。
培养方法：将节杆菌A302接入种子培养基(基于培养基的重量百分比计，包含葡萄糖1％，蛋白胨1％，酵母膏0.5％，牛肉膏1％，NaCl 0.3％)中，初始pH为7.0，在30℃、240rpm下培养18小时。10％的接种量接入5L发酵罐中的发酵培养基中，以NaOH控制pH为7.0，溶氧控制为30％，400rpm、30℃下发酵72小时。放罐时，环磷酸腺苷的产量是10.2g/L，比仅利用普通培养基时的产量(2.4g/L)提高了3.25倍。
实施例2
发酵培养基为在普通培养基(同实施例1)的基础上每升培养基添加6g次黄嘌呤。培养方法同实施例1。放罐时，环磷酸腺苷的产量是4.6g/L，比仅利用普通培养基时的产量(2.4g/L)提高了0.92倍。
实施例3
发酵培养基为在普通培养基(同实施例1)的基础上每升培养基添加0.2g氟化钠。培养方法同实施例1。放罐时，环磷酸腺苷的产量是3.2g/L，比仅利用普通培养基时的产量(2.4g/L)提高了0.33倍。
实施例4
发酵培养基为在普通培养基(同实施例1)的基础上每升培养基添加0.1g碘乙酸、0.1g VB1和5g次黄嘌呤。培养方法同实施例1。放罐时，环磷酸腺苷的产量是3.2g/L，比仅利用普通培养基时的产量(2.4g/L)提高了0.33倍。
实施例5
发酵培养基为在普通培养基(同实施例1)的基础上每升培养基添加0.5g/L碘乙酸、0.1g生物素和3g肌苷。培养方法同实施例1。放罐时，环磷酸腺苷的产量是5.2g/L，比仅利用普通培养基时的产量(2.4g/L)提高了1.17倍。
实施例6
发酵培养基为在普通培养基(同实施例1)的基础上每升培养基添加0.1g柠檬酸、0.05g VB2和4g腺嘌呤。培养方法同实施例1。放罐时，环磷酸腺苷的产量是2.8g/L，比仅利用普通培养基时的产量(2.4g/L)提高了0.06倍。
实施例7
发酵培养基为在普通培养基(同实施例1)的基础上每升培养基添加0.3g氟化钠，1g VB3和8g腺苷。培养方法同实施例1。放罐时，环磷酸腺苷的产量是9.2g/L，比仅利用普通培养基时的产量(2.4g/L)提高了2.83倍。
实施例8
发酵培养基为在普通培养基(同实施例1)的基础上每升培养基添加0.6g柠檬酸，0.1g氯化钴和10g肌苷酸。培养方法同实施例1。放罐时，环磷酸腺苷的产量是7.2g/L，比仅利用普通培养基时的产量(2.4g/L)提高了2倍。
Claims (13)
1.一种环磷酸腺苷的制备方法，该方法包括采用节杆菌为生产菌，并且在发酵培养基中添加前体物质、糖酵解途径抑制剂和/或三羧酸循环激活剂，经发酵获得环磷酸腺苷。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述节杆菌的保藏编号为CGMCC No.3584。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述前体物质选自腺嘌呤、腺苷、腺苷单磷酸、腺苷三磷酸、肌苷、肌苷酸和次黄嘌呤中的一种或多种。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的制备方法，其特征在于，添加所述前体物质的浓度为每升发酵培养基0.001～100g，优选为1～15g。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述糖酵解途径抑制剂选自氟化物、碘乙酸、柠檬酸和柠檬酸盐中的一种或多种。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的制备方法，其特征在于，添加所述糖酵解途径抑制剂的浓度为每升发酵培养基0.001～10g，优选为0.05～1g。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述三羧酸循环激活剂选自生物素、VB1、VB2、VB3和氯化钴中的一种或多种。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的制备方法，其特征在于，添加所述三羧酸循环激活剂的浓度为每升发酵培养基0.0001～1g，优选为0.001～1g。
9.前体物质、糖酵解途径抑制剂和/或三羧酸循环激活剂在采用节杆菌为生产菌经发酵制备环磷酸腺苷中的用途。
10.根据权利要求9所述的用途，其特征在于，所述节杆菌的保藏编号为CGMCC No.3584。
11.根据权利要求9或10所述的用途，其特征在于，所述前体物质选自腺嘌呤、腺苷、腺苷单磷酸、腺苷三磷酸、肌苷、肌苷酸和次黄嘌呤中的一种或多种。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的用途，其特征在于，所述糖酵解途径抑制剂为氟化物、碘乙酸、柠檬酸和柠檬酸盐中的一种或多种。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的用途，其特征在于，所述三羧酸循环激活剂选自生物素、VB1、VB2、VB3和氯化钴中的一种或多种。
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103320373A (zh) * | 2013-06-20 | 2013-09-25 | 南京工业大学 | 一株过表达次黄嘌呤磷酸核糖转移酶基因的节杆菌及其构建方法与应用 |
| CN103571779A (zh) * | 2013-11-04 | 2014-02-12 | 河南科技学院 | 一种发酵生产环磷腺苷的发酵培养基、菌株及生产方法 |
| CN104151385A (zh) * | 2014-08-15 | 2014-11-19 | 刘琬一 | 一种提取环磷酸腺苷的方法及应用 |
| CN104745616A (zh) * | 2015-04-17 | 2015-07-01 | 南京工业大学 | 一种肌苷酸脱氢酶基因缺陷型的节杆菌及其构建方法与应用 |
| CN105343119A (zh) * | 2015-11-19 | 2016-02-24 | 杭州长典医药科技有限公司 | 环磷酸腺苷或其衍生物在手术后网膜下出血中的应用 |
| CN105524960A (zh) * | 2016-01-15 | 2016-04-27 | 北京工商大学 | 一种提高酿酒酵母工程菌产尿苷酸得率的发酵工艺方法 |
| CN111088207A (zh) * | 2020-01-07 | 2020-05-01 | 南京工业大学 | 一种在大肠杆菌中提高合成戊二酸产量的生物催化方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3630842A (en) * | 1968-08-09 | 1971-12-28 | Kikkoman Shoyu Co Ltd | Production of 3{40 ,5{40 -cyclic adenylic acid with micro-organisms |
| US3816251A (en) * | 1971-05-07 | 1974-06-11 | Kyowa Hakko Kogyo Kk | Process for producing adenosine-3,5 -cyclic monophosphoric acid by fermentation |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101805770B (zh) * | 2010-03-12 | 2012-10-31 | 南京工业大学 | 一种利用全细胞生物催化生产环磷酸腺苷的方法 |
-
2010
- 2010-06-04 CN CN2010101915230A patent/CN102268469A/zh active Pending
-
2011
- 2011-04-21 WO PCT/CN2011/073119 patent/WO2011150724A1/zh active Application Filing
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3630842A (en) * | 1968-08-09 | 1971-12-28 | Kikkoman Shoyu Co Ltd | Production of 3{40 ,5{40 -cyclic adenylic acid with micro-organisms |
| US3816251A (en) * | 1971-05-07 | 1974-06-11 | Kyowa Hakko Kogyo Kk | Process for producing adenosine-3,5 -cyclic monophosphoric acid by fermentation |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| XIAO-CHUN CHEN, ET AL: "Enhanced cyclic adenosine monophosphate production by Arthrobacter A302 through rational redistribution of metabolic flux", 《BIORESOURCE TECHNOLOGY》, vol. 101, no. 9, 12 January 2010 (2010-01-12), pages 3159 - 3163, XP026870362 * |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103320373A (zh) * | 2013-06-20 | 2013-09-25 | 南京工业大学 | 一株过表达次黄嘌呤磷酸核糖转移酶基因的节杆菌及其构建方法与应用 |
| CN103320373B (zh) * | 2013-06-20 | 2015-09-23 | 南京工业大学 | 一株过表达次黄嘌呤磷酸核糖转移酶基因的节杆菌及其构建方法与应用 |
| CN103571779A (zh) * | 2013-11-04 | 2014-02-12 | 河南科技学院 | 一种发酵生产环磷腺苷的发酵培养基、菌株及生产方法 |
| CN103571779B (zh) * | 2013-11-04 | 2016-10-26 | 河南科技学院 | 一种发酵生产环磷腺苷的发酵培养基、菌株及生产方法 |
| CN104151385A (zh) * | 2014-08-15 | 2014-11-19 | 刘琬一 | 一种提取环磷酸腺苷的方法及应用 |
| CN104151385B (zh) * | 2014-08-15 | 2016-12-07 | 刘琬一 | 一种提取环磷酸腺苷的方法及应用 |
| CN104745616A (zh) * | 2015-04-17 | 2015-07-01 | 南京工业大学 | 一种肌苷酸脱氢酶基因缺陷型的节杆菌及其构建方法与应用 |
| CN104745616B (zh) * | 2015-04-17 | 2018-10-23 | 南京工业大学 | 一种肌苷酸脱氢酶基因缺陷型的节杆菌及其构建方法与应用 |
| CN105343119A (zh) * | 2015-11-19 | 2016-02-24 | 杭州长典医药科技有限公司 | 环磷酸腺苷或其衍生物在手术后网膜下出血中的应用 |
| CN105343119B (zh) * | 2015-11-19 | 2018-08-07 | 广东赛法洛医药科研有限公司 | 环磷酸腺苷或其衍生物在手术后网膜下出血中的应用 |
| CN105524960A (zh) * | 2016-01-15 | 2016-04-27 | 北京工商大学 | 一种提高酿酒酵母工程菌产尿苷酸得率的发酵工艺方法 |
| CN111088207A (zh) * | 2020-01-07 | 2020-05-01 | 南京工业大学 | 一种在大肠杆菌中提高合成戊二酸产量的生物催化方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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