CN113604416B - 产乙偶姻的大肠杆菌工程菌及构建方法与在全细胞催化生产乙偶姻的应用 - Google Patents

产乙偶姻的大肠杆菌工程菌及构建方法与在全细胞催化生产乙偶姻的应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了产乙偶姻的大肠杆菌工程菌及构建方法与在全细胞催化生产乙偶姻的应用,产乙偶姻的大肠杆菌工程菌,其构建方法为通过共表达α‑乙酰乳酸合成酶、α‑乙酰乳酸脱羧酶、乳酸脱氢酶和NADH氧化酶,得到产乙偶姻的大肠杆菌工程菌;构建大肠杆菌工程菌中使用的宿主菌为突变型大肠杆菌BL‑2,本发明是以乳酸为底物生产乙偶姻,产品产量高,底物成本低,且反应体系中无需额外添加NAD+,进一步降低了生产成本。本发明的方法,乙偶姻产量达到87.5mM以上,产率达到3.65mM/h以上,得率达到0.444mol/mol以上,即理论得率的88.8%以上。此方法的反应条件温和,过程简单。

Description

产乙偶姻的大肠杆菌工程菌及构建方法与在全细胞催化生产乙偶姻的应用
技术领域
本发明属于生物工程技术与应用领域,具体涉及产乙偶姻的大肠杆菌工程菌及构建方法与在全细胞催化生产乙偶姻的应用。
背景技术
乙偶姻,又名3-羟基-2-丁酮,单体为无色或淡黄色液体,二聚体为白色结晶粉末,可自燃,易溶于水,溶于乙醇、丙二醇、微溶于乙醚。乙偶姻存在于很多食品中,具有奶香气味,常用作食品添加剂来提升食物中的奶香味。乙偶姻是4-C平台化合物的一种,被美国能源部列为30种值得优先开发的平台化合物之一,广泛应用于材料、医药生产和化学合成等领域。乙偶姻也是重要化学品2,3-丁二醇,液态烃燃料和杂环化合物的前体物。
目前,乙偶姻工业化生产的主要方法是化学合成法,包括2,3-丁二醇的氧化、丁酮的氯化水解和丁二酮的部分加氢等方法。这些工艺虽然操作简便,但能耗大,得率低且对环境有一定的污染。近年来,生物法生产化学品成为热点,许多研究者将目光转向经济环保的微生物方法生产乙偶姻,微生物生产乙偶姻的报道很多,产量较高,但得率较低,微生物代谢复杂,体内合成不易调控,且目前使用微生物发酵法生产乙偶姻一直没有很大的提升。所以近几年也有许多的研究者使用基于纯化酶的体外合成生物系统生产乙偶姻,目前已实现从2,3-丁二醇、丙酮酸、甘油、乳酸、木糖等生产乙偶姻。Li等[1]利用乳酸氧化酶、过氧化氢酶和丙酮酸脱氢酶组成体外酶催化系统催化乳酸生产乙偶姻,最终21.1mM的乳酸生产了9.8mM的乙偶姻。但在体外酶催化中,酶的制备成本较高,酶的稳定性较低,目前以乳酸为底物的乙偶姻产量还较低。
相比之下,全细胞催化具有很多明显的优势:制备简单,成本低,效率高,稳定性好等,此方法已经成功应用在很多化学品的生产,包括乙偶姻。目前已实现利用全细胞催化以meso-2,3-丁二醇,双乙酰,葡萄糖和乙醛为底物合成乙偶姻,且乙偶姻的产量都较高。Zhou等[2]利用氧化葡糖杆菌全细胞催化生产乙偶姻,以2,3-丁二醇为底物,最终乙偶姻的产量达到165.9g/L。虽然乙偶姻的产量很高,但底物2,3-丁二醇价格昂贵。Zhang等[3]利用Corynebacterium crenatum全细胞催化葡萄糖生产乙偶姻,菌体经过3次重复利用,乙偶姻的产量达到76.93g/L,但得率低,为0.67mol/mol。目前全细胞催化方法中,以乙醛为底物的催化体系中,乙偶姻的产量最高,达到222g/L[4],但该催化体系对细胞密度要求高(30gCDW/L),其底物乙醛较贵,属于危险品且难以储存,不利于乙偶姻的工业化制备,因此亟待开发一种利用廉价安全的底物的全细胞催化方法。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足,提供产乙偶姻的大肠杆菌工程菌。
本发明的第二个目的是提供产乙偶姻的大肠杆菌工程菌的构建方法。
本发明的第三个目的是提供产乙偶姻的大肠杆菌工程菌在全细胞催化生产乙偶姻的应用。
本发明的技术方案概述如下:
产乙偶姻的大肠杆菌工程菌,其构建方法为通过共表达α-乙酰乳酸合成酶、α-乙酰乳酸脱羧酶、乳酸脱氢酶和NADH氧化酶,得到产乙偶姻的大肠杆菌工程菌;
构建大肠杆菌工程菌中使用的宿主菌为突变型大肠杆菌BL-2,
所述突变型大肠杆菌BL-2为将大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3)中乙酸生成途径的磷酸乙酰转移酶和乙酸裂解酶编码基因pta-ackA和丙酮酸氧化酶编码基因poxB敲除后得到;
所述α-乙酰乳酸合成酶的氨基酸序列如SEQ ID No.1所示;
所述α-乙酰乳酸脱羧酶的氨基酸序列如SEQ ID No.2所示。
所述乳酸脱氢酶的氨基酸序列为SEQ ID No.3;
所述NADH氧化酶的氨基酸序列为SEQ ID No.4。
所述共表达的方法为:利用重组表达载体向所述宿主菌中导入所述α-乙酰乳酸合成酶的编码基因alsS、α-乙酰乳酸脱羧酶的编码基因aldC、乳酸脱氢酶的编码基因ldh和NADH氧化酶的编码基因nox;
所述重组表达载体为pET28a-aldC-S2-alsS-ldh-nox;
所述α-乙酰乳酸合成酶的编码基因alsS的核苷酸序列如SEQ ID NO.5所示;
所述α-乙酰乳酸脱羧酶的编码基因aldC的核苷酸序列如SEQ ID NO.6所示;
所述S2的核苷酸序列如SEQ ID NO.7所示;
所述乳酸脱氢酶的编码基因ldh的核苷酸序列如SEQ ID NO.8所示;
所述NADH氧化酶的编码基因nox的核苷酸序列如SEQ ID NO.9所示;
所述重组表达载体的基本载体是pET28a。
上述产乙偶姻的大肠杆菌工程菌的构建方法,包括如下步骤:
1)以引物LDH-F为上游引物,以引物LDH-R为下游引物,以载体pET28a-ldh为模板,经PCR,制备含乳酸脱氢酶的编码基因ldh的片段ldh-1;
以引物NOX-F为上游引物,以NOX-R为下游引物,以载体pET28a-nox为模板,经PCR,制备含NADH氧化酶的编码基因nox的片段nox-1;
以引物LDH-F为上游引物,以NOX-R为下游引物,利用片段ldh-1和nox-1,经PCR,制备融合片段ldh-nox;
2)以引物aldC-F为上游引物,以aldC-R为下游引物,以枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis 168)基因组为模板,经PCR,制备含有α-乙酰乳酸脱羧酶的编码基因aldC和部分S2的片段aldC-1;
以引物alsS-F为上游引物,以alsS-R为下游引物,以枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis 168)基因组为模板,经PCR,制备含有α-乙酰乳酸合成酶的编码基因alsS和另外部分S2的片段alsS-1;
以引物aldC-F为上游引物,以alsS-R为下游引物,利用片段aldC-1和alsS-1,制备融合片段aldC-S2-alsS;
3)以引物aldC-F为上游引物,以NOX-R为下游引物,利用片段ldh-nox和aldC-S2-alsS,经PCR,制备融合片段aldC-S2-alsS-ldh-nox;
将融合片段aldC-S2-alsS-ldh-nox与pET28a通过NheI/XhoI双酶切,经连接、转化后得到质粒pET28a-aldC-S2-alsS-ldh-nox;将质粒pET28a-aldC-S2-alsS-ldh-nox导入突变型大肠杆菌BL-2中得到产乙偶姻大肠杆菌工程菌BL-3;
所述pET28a-ldh的核苷酸序列如SEQ ID NO.10所示;
所述pET28a-nox的核苷酸序列如SEQ ID NO.11所示;
所述引物LDH-F的核苷酸序列如SEQ ID NO.38所示;
所述引物LDH-R的核苷酸序列如SEQ ID NO.39所示;
所述引物NOX-F的核苷酸序列如SEQ ID NO.40所示;
所述引物NOX-R的核苷酸序列如SEQ ID NO.41所示;
所述引物aldC-F的核苷酸序列如SEQ ID NO.42所示;
所述引物aldC-R的核苷酸序列如SEQ ID NO.43所示;
所述引物alsS-F的核苷酸序列如SEQ ID NO.44所示;
所述引物alsS-R的核苷酸序列如SEQ ID NO.45所示。
产乙偶姻的大肠杆菌工程菌在全细胞催化生产乙偶姻的应用,包括如下步骤:
1)将权利要求1或2的产乙偶姻的大肠杆菌工程菌在LB培养基中进行培养,培养至OD600为0.6-0.8,加入终浓度为0.5mM的异丙基β-D-1-硫代吡喃半乳糖苷,18-25℃下诱导12-16h,离心收集菌体;
2)将步骤1)获得的菌体悬于含乳酸的转化液中,使OD600=15-30,所述乳酸的浓度为190.8-295.2mM,在37-40℃,220rpm反应,得到乙偶姻。
转化液的组成为10mM的MgCl2,余量为pH 6.0的100mM磷酸盐缓冲液。
有益效果
本发明是以乳酸为底物生产乙偶姻,产品产量高,底物成本低,且反应体系中无需额外添加NAD+,进一步降低了生产成本。本发明产乙偶姻的大肠杆菌工程菌催化乳酸生成乙偶姻,乙偶姻产量达到87.5mM以上,产率达到3.65mM/h以上,得率达到0.444mol/mol以上,即理论得率的88.8%以上。此方法的反应条件温和,过程简单。
附图说明
图1为乳酸出发合成乙偶姻的反应示意图;
图2为产乙偶姻的大肠杆菌工程菌BL-3转化乳酸生产乙偶姻的生产曲线;
图3为补料转化生产乙偶姻图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明,下述实施例是为了使本领域的技术人员能够更好的理解本发明,但对本发明不作任何限制。
LB培养基:蛋白胨10g/L,酵母粉5g/L,NaCl 10g/L,蒸馏水定容。
磷酸缓冲液(pH 6.0):100mM Na2HPO4水溶液和100mM NaH2PO4水溶液以1:7.13体积比混合。
原始质粒pET28a来源为biovector(http://www.biovector.net/);
原始质粒pTKRed和pTKS/CS来源为Addgene(https://www.addgene.org/)。
λ-Red基因重组的方法和菌株摇瓶发酵方法来源于如下文章:Lin,Z.;Xu,Z.;Li,Y.;Wang,Z.;Chen,T.;Zhao,X.,Metabolic engineering of Escherichia coli for theproduction of riboflavin.Microbial cell factories 2014,13(1),104.
枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis 168)来源为BGSC(Bacillus Genetic StockCenter,http://www.bgsc.org/);
E.coli BL21(DE3)感受态来源为NEB(http://www.neb-china.com/);
乙偶姻标准品从Sigma公司(http://www.sigmaaldrich.com/sigma-aldrich)购买。
所用限制性内切酶、去磷酸化酶、DNA连接酶等、分子生物学试剂从Thermo公司购买(http://www.thermoscientificbio.com/fermentas)。
所用乳酸钠,乳酸等其他生化试剂(如胰蛋白胨,酵母抽提物,NaCl,磷酸氢二钠,磷酸二氢钠、IPTG、MgCl2等)从生工生物工程(上海)股份有限公司购买(http:// www.sangon.com/)。
所述α-乙酰乳酸合成酶来源于枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis 168
所述α-乙酰乳酸脱羧酶来源于枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis 168
所述S2的核苷酸序列如SEQ ID NO.7所示;
所述乳酸脱氢酶来源于凝结芽孢杆菌Bacillus coagulans 2-6
所述NADH氧化酶来源于乳酸乳球菌乳酸亚种Lactococcus lactis subsp.lactisIO-1实施例1:利用λ-Red重组方法敲除大肠杆菌基因组上的基因pta-ackA和poxB
以pta-ackA-U-F(SEQ ID NO.22)和pta-ackA-U-R(SEQ ID NO.23)为引物(表1),
以大肠杆菌基因组为模板,通过PCR反应,得到pta-ackA-U(SEQ ID No.12);
以pta-ackA-tet-1(SEQ ID NO.24)和pta-ackA-tet-2(SEQ ID NO.25)为引物,
以pTKS/CS为模板,通过PCR反应,得到pta-ackA-tet-U(SEQ ID No.13);
以pta-ackA-tet-3(SEQ ID NO.26)和pta-ackA-tet-4(SEQ ID NO.27)为引物,以pTKS/CS为模板,通过PCR反应,得到pta-ackA-tet-D(SEQ ID No.14);
以pta-ackA-D-F(SEQ ID NO.28)和pta-ackA-D-R(SEQ ID NO.29)为引物,以大肠杆菌基因组为模板,通过PCR反应,得到pta-ackA-D(SEQ ID No.15)。
然后以pta-ackA-U-F和pta-ackA-D-R为引物,将上述PCR产物pta-ackA-U-F,pta-ackA-tet-U,pta-ackA-tet-D,pta-ackA-D通过融合PCR的方法,融合成一个片段pta-ackA-tet(SEQ ID No.16)。
将pTKRed质粒通过电转化导入到大肠杆菌E.coli BL21(DE3),然后制作成感受态,利用电转化的方法,将片段pta-ackA-tet导入,利用四环素筛选出阳性克隆,并进行菌落PCR验证,然后通过阿拉伯糖诱导的方法,消除掉基因重组过程中引入的四环素抗性基因,从而实现pta-ackA基因的敲除,得到大肠杆菌工程菌,命名为BL-1。
以poxB-U-F(SEQ ID NO.30)和poxB-U-R(SEQ ID NO.31)为引物(表1),以大肠杆菌基因组为模板,通过PCR反应,得到poxB-U(SEQ ID No.17);
以poxB-tet-1(SEQ ID NO.32)和poxB-tet-2(SEQ ID NO.33)为引物,以pTKS/CS为模板,通过PCR反应,得到poxB-tet-U(SEQ ID No.18);
以poxB-tet-3(SEQ ID NO.34)和poxB-tet-4(SEQ ID NO.35)为引物,以pTKS/CS为模板,通过PCR反应,得到poxB-tet-D(SEQ ID No.19);
以poxB-D-F(SEQ ID NO.36)和poxB-D-R(SEQ ID NO.37)为引物,以大肠杆菌基因组为模板,通过PCR反应,得到poxB-D(SEQ ID No.20)。
然后以poxB-U-F和poxB-D-R为引物,将上述PCR产物poxB-U-F,poxB-tet-U,poxB-tet-D,poxB-D通过融合PCR的方法,融合成一个片段poxB-tet(SEQ ID No.21)。
将pTKRed质粒通过电转化导入到大肠杆菌工程菌BL-1中,然后制作成感受态,利用电转化的方法,将片段poxB-tet导入,利用四环素筛选出阳性克隆,并进行菌落PCR验证,然后通过阿拉伯糖诱导的方法,消除掉基因重组过程中引入的四环素抗性基因,从而实现poxB基因的敲除,得到大肠杆菌工程菌,命名为BL-2(又称突变型大肠杆菌BL-2)。
表1菌株构建所用引物序列
Figure BDA0003242866460000061
实施例2:表达载体pET28a-aldC-S2-alsS-ldh-nox与产乙偶姻的大肠杆菌工程菌的构建
本发明所用的α-乙酰乳酸合成酶的氨基酸序列如SEQ ID No.1所示,来源于枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis 168;所用的所述α-乙酰乳酸脱羧酶的氨基酸序列如SEQ IDNo.2所示,来源于乳酸脱氢酶枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis 168;所用乳酸脱氢酶的氨基酸序列为SEQ ID No.3;来源于凝结芽孢杆菌Bacillus coagulans 2-6,所用NADH氧化酶的氨基酸序列为SEQ ID No.4,来源于乳酸乳球菌乳亚种Lactococcus lactissubsp.lactis IO-1。
以引物LDH-F(SEQ ID NO.38)为上游引物,以引物LDH-R(SEQ ID NO.39)为下游引物,以载体pET28a-ldh(SEQ ID NO.10)为模板,经PCR,制备含乳酸脱氢酶的编码基因ldh(SEQ ID NO.8)的片段ldh-1。以NOX-F(SEQ ID NO.40)为上游引物,以NOX-R(SEQ IDNO.41)为下游引物,以载体pET28a-nox(SEQ ID NO.11)为模板,经PCR,制备含NADH氧化酶的编码基因nox(SEQ ID NO.9)的片段nox-1。以引物LDH-F为上游引物,以NOX-R为下游引物,利用片段ldh-1和nox-1,经PCR,制备融合片段ldh-nox。
以引物aldC-F(SEQ ID NO.42)为上游引物,以aldC-R(SEQ ID NO.43)为下游引物,以枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis 168)基因组为模板,经PCR,制备含有α-乙酰乳酸脱羧酶的编码基因aldC(SEQ ID NO.6)和部分S2的片段aldC-1;以引物alsS-F(SEQ IDNO.44)为上游引物,以alsS-R(SEQ ID NO.45)为下游引物,以枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis 168)基因组为模板,经PCR,制备含有α-乙酰乳酸合成酶的编码基因alsS(SEQ IDNO.5)和另外部分S2的片段alsS-1;S2的核苷酸序列如SEQ ID NO.7所示;以引物aldC-F为上游引物,以alsS-R为下游引物,利用片段aldC-1和alsS-1,制备融合片段aldC-S2-alsS;
以引物aldC-F为上游引物,以NOX-R为下游引物,利用片段ldh-nox和aldC-S2-alsS,经PCR,制备融合片段aldC-S2-alsS-ldh-nox,将融合片段aldC-S2-alsS-ldh-nox与pET28a通过NheI/XhoI双酶切,经连接、转化后得到质粒pET28a-aldC-S2-alsS-ldh-nox;将质粒pET28a-aldC-S2-alsS-ldh-nox导入突变型大肠杆菌BL-2中得到产乙偶姻的大肠杆菌工程菌BL-3;
表2菌株构建所用引物序列
Figure BDA0003242866460000071
实施例3:产乙偶姻的大肠杆菌工程菌在全细胞催化生产乙偶姻的应用,包括如下步骤:
1)将实施例2中的产乙偶姻的大肠杆菌工程菌BL-3,从平板上挑取单菌落,接种到5mL LB培养基中,培养10h,以1%接种量转接至200mL LB培养基中,在37℃,220rpm条件下培养至OD600为0.6-0.8左右,加入终浓度为0.5mM的IPTG(异丙基β-D-1-硫代吡喃半乳糖苷),25℃下诱导12h,4℃,4500rpm收集菌体,利用磷酸缓冲液(pH=6.0)重悬洗涤一次菌体,再4℃,4500rpm离心菌体,最后用少量的磷酸缓冲液(pH=6.0)将菌体重悬;
2)将步骤1)获得的菌体悬于含有乳酸的转化液中,使OD600=15,乳酸的浓度为190.8mM。在37℃,220rpm反应,得到乙偶姻。
转化液的组成为:10mM MgCl2,余量为pH 6.0的100mM磷酸盐缓冲液,反应总体积为10mL。乙偶姻的生产曲线见图2,从反应结果可以看出,24h后乙偶姻的产量达到87.5mM(7.71g/L),得率达到0.459mol/mol,是理论得率的91.8%。
实施例4:产乙偶姻的大肠杆菌工程菌在全细胞催化生产乙偶姻的应用,包括如下步骤:
1)将实施例2中的产乙偶姻的大肠杆菌工程菌BL-3,从平板上挑取单菌落,接种到5mL LB培养基中,培养11h,以1%接种量转接至200mL LB培养基中,在37℃,220rpm条件下培养至OD600为0.6-0.8左右,加入终浓度为0.5mM的IPTG(异丙基β-D-1-硫代吡喃半乳糖苷),18℃下诱导16h,4℃,4500rpm收集菌体,利用磷酸缓冲液(pH=6.0)重悬洗涤一次菌体,再4℃,4500rpm离心菌体,最后用少量的磷酸缓冲液(pH=6.0)将菌体重悬。
2)将步骤1)获得的菌体以悬于含有乳酸的转化液中,使OD600=30,初始乳酸的浓度为222.2mM,在40℃,220rpm反应,得到乙偶姻。
转化液的组成为:10mM MgCl2,余量为pH 6.0的100mM磷酸盐缓冲液,反应总体积为10mL。24h后,乙偶姻的产量达到101.5mM(8.94g/L),得率达到0.457mol/mol,是理论得率的91.4%。
实施例5:产乙偶姻的大肠杆菌工程菌在全细胞催化生产乙偶姻的应用,包括如下步骤:
1)将实施例2中的产乙偶姻的大肠杆菌工程菌BL-3,从平板上挑取单菌落,接种到5mL LB培养基中,培养12h,以1%接种量转接至200mL LB培养基中,在37℃,220rpm条件下培养至OD600为0.6-0.8左右,加入终浓度为0.5mM的IPTG(异丙基β-D-1-硫代吡喃半乳糖苷),22℃下诱导14h,4℃,4500rpm收集菌体,利用磷酸缓冲液(pH=6.0)重悬洗涤一次菌体,再4℃,4500rpm离心菌体,最后用少量的磷酸缓冲液(pH=6.0)将菌体重悬。
2)将步骤1)获得的菌体以悬于含有乳酸的转化液中,使OD600=15,乳酸的浓度为295.2mM。在40℃,220rpm反应,得到乙偶姻。
转化液的组成为:10mM MgCl2,余量为pH 6.0的100mM磷酸盐缓冲液,反应总体积为10mL。24h后乳酸未全部消耗完,转化率较低,但乙偶姻的产量达到90.5mM(7.97g/L),得率达到0.499mol/mol,是理论得率的99.9%。
实施例6:补料法生产乙偶姻应用,包括如下步骤:
1)将实施例2中的产乙偶姻的大肠杆菌工程菌BL-3,从平板上挑取单菌落,接种到5mL LB培养基中,培养12h,以1%接种量转接至200mL LB培养基中,在37℃,220rpm条件下培养至OD600为0.6-0.8左右,加入终浓度为0.5mM的IPTG(异丙基β-D-1-硫代吡喃半乳糖苷),22℃下诱导14h,4℃,4500rpm收集菌体,利用磷酸缓冲液(pH=6.0)重悬洗涤一次菌体,再4℃,4500rpm离心菌体,最后用少量的磷酸缓冲液(pH=6.0)将菌体重悬。
2)将步骤1)获得的菌体以悬于含有乳酸的转化液中,使OD600=30,初始乳酸的浓度为216.6mM。在40℃,220rpm反应,得到乙偶姻。
转化液的组成为:10mM MgCl2,余量为pH 6.0的100mM磷酸盐缓冲液,反应总体积为10mL。
反应过程中,监测pH,每3h补加乳酸,整个反应周期为24h,24h后乳酸总添加为567.6mM。乙偶姻的生产曲线见图3,从反应结果可以看出,24h时,乙偶姻产量达到252.0mM(22.2g/),得率达到0.444mol/mol,是理论得率的88.8%。
参考文献:
[1]Li Z,Zhang M,Jiang T,et al.Enzymatic cascades for efficientbiotransformation of racemic lactate derived from corn steep water.ACSSustain Chem Eng,2017,5(4):3456-3464.
[2]Zhou X,Zhou X,Zhang H,et al.Improving the performance of cellbiocatalysis and the productivity of acetoin from 2,3-butanediol using acompressed oxygen supply.Process Biochem,2018,64:46-50.
[3]Zhang X,Han R,Bao T,et al.Synthetic engineering of Corynebacteriumcrenatum to selectively produce acetoin or 2,3-butanediol by one stepbioconversion method.Microb Cell Fact,2019,18(1):128.
[4]Peng K,Guo D,Lou Q,et al.Synthesis of ligustrazine fromacetaldehyde by a combined biological–chemical approach.ACS Synth Biol,2020,9(11):2902-2908.
序列表
<110> 天津大学
<120> 产乙偶姻的大肠杆菌工程菌及构建方法与在全细胞催化生产乙偶姻的应用
<160> 45
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 570
<212> PRT
<213> 枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis 168)
<400> 1
Met Thr Lys Ala Thr Lys Glu Gln Lys Ser Leu Val Lys Asn Arg Gly
1               5                   10                  15
Ala Glu Leu Val Val Asp Cys Leu Val Glu Gln Gly Val Thr His Val
            20                  25                  30
Phe Gly Ile Pro Gly Ala Lys Ile Asp Ala Val Phe Asp Ala Leu Gln
        35                  40                  45
Asp Lys Gly Pro Glu Ile Ile Val Ala Arg His Glu Gln Asn Ala Ala
    50                  55                  60
Phe Met Ala Gln Ala Val Gly Arg Leu Thr Gly Lys Pro Gly Val Val
65                  70                  75                  80
Leu Val Thr Ser Gly Pro Gly Ala Ser Asn Leu Ala Thr Gly Leu Leu
                85                  90                  95
Thr Ala Asn Thr Glu Gly Asp Pro Val Val Ala Leu Ala Gly Asn Val
            100                 105                 110
Ile Arg Ala Asp Arg Leu Lys Arg Thr His Gln Ser Leu Asp Asn Ala
        115                 120                 125
Ala Leu Phe Gln Pro Ile Thr Lys Tyr Ser Val Glu Val Gln Asp Val
    130                 135                 140
Lys Asn Ile Pro Glu Ala Val Thr Asn Ala Phe Arg Ile Ala Ser Ala
145                 150                 155                 160
Gly Gln Ala Gly Ala Ala Phe Val Ser Phe Pro Gln Asp Val Val Asn
                165                 170                 175
Glu Val Thr Asn Thr Lys Asn Val Arg Ala Val Ala Ala Pro Lys Leu
            180                 185                 190
Gly Pro Ala Ala Asp Asp Ala Ile Ser Ala Ala Ile Ala Lys Ile Gln
        195                 200                 205
Thr Ala Lys Leu Pro Val Val Leu Val Gly Met Lys Gly Gly Arg Pro
    210                 215                 220
Glu Ala Ile Lys Ala Val Arg Lys Leu Leu Lys Lys Val Gln Leu Pro
225                 230                 235                 240
Phe Val Glu Thr Tyr Gln Ala Ala Gly Thr Leu Ser Arg Asp Leu Glu
                245                 250                 255
Asp Gln Tyr Phe Gly Arg Ile Gly Leu Phe Arg Asn Gln Pro Gly Asp
            260                 265                 270
Leu Leu Leu Glu Gln Ala Asp Val Val Leu Thr Ile Gly Tyr Asp Pro
        275                 280                 285
Ile Glu Tyr Asp Pro Lys Phe Trp Asn Ile Asn Gly Asp Arg Thr Ile
    290                 295                 300
Ile His Leu Asp Glu Ile Ile Ala Asp Ile Asp His Ala Tyr Gln Pro
305                 310                 315                 320
Asp Leu Glu Leu Ile Gly Asp Ile Pro Ser Thr Ile Asn His Ile Glu
                325                 330                 335
His Asp Ala Val Lys Val Glu Phe Ala Glu Arg Glu Gln Lys Ile Leu
            340                 345                 350
Ser Asp Leu Lys Gln Tyr Met His Glu Gly Glu Gln Val Pro Ala Asp
        355                 360                 365
Trp Lys Ser Asp Arg Ala His Pro Leu Glu Ile Val Lys Glu Leu Arg
    370                 375                 380
Asn Ala Val Asp Asp His Val Thr Val Thr Cys Asp Ile Gly Ser His
385                 390                 395                 400
Ala Ile Trp Met Ser Arg Tyr Phe Arg Ser Tyr Glu Pro Leu Thr Leu
                405                 410                 415
Met Ile Ser Asn Gly Met Gln Thr Leu Gly Val Ala Leu Pro Trp Ala
            420                 425                 430
Ile Gly Ala Ser Leu Val Lys Pro Gly Glu Lys Val Val Ser Val Ser
        435                 440                 445
Gly Asp Gly Gly Phe Leu Phe Ser Ala Met Glu Leu Glu Thr Ala Val
    450                 455                 460
Arg Leu Lys Ala Pro Ile Val His Ile Val Trp Asn Asp Ser Thr Tyr
465                 470                 475                 480
Asp Met Val Ala Phe Gln Gln Leu Lys Lys Tyr Asn Arg Thr Ser Ala
                485                 490                 495
Val Asp Phe Gly Asn Ile Asp Ile Val Lys Tyr Ala Glu Ser Phe Gly
            500                 505                 510
Ala Thr Gly Leu Arg Val Glu Ser Pro Asp Gln Leu Ala Asp Val Leu
        515                 520                 525
Arg Gln Gly Met Asn Ala Glu Gly Pro Val Ile Ile Asp Val Pro Val
    530                 535                 540
Asp Tyr Ser Asp Asn Ile Asn Leu Ala Ser Asp Lys Leu Pro Lys Glu
545                 550                 555                 560
Phe Gly Glu Leu Met Lys Thr Lys Ala Leu
                565                 570
<210> 2
<211> 255
<212> PRT
<213> 枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis 168)
<400> 2
Met Lys Arg Glu Ser Asn Ile Gln Val Leu Ser Arg Gly Gln Lys Asp
1               5                   10                  15
Gln Pro Val Ser Gln Ile Tyr Gln Val Ser Thr Met Thr Ser Leu Leu
            20                  25                  30
Asp Gly Val Tyr Asp Gly Asp Phe Glu Leu Ser Glu Ile Pro Lys Tyr
        35                  40                  45
Gly Asp Phe Gly Ile Gly Thr Phe Asn Lys Leu Asp Gly Glu Leu Ile
    50                  55                  60
Gly Phe Asp Gly Glu Phe Tyr Arg Leu Arg Ser Asp Gly Thr Ala Thr
65                  70                  75                  80
Pro Val Gln Asn Gly Asp Arg Ser Pro Phe Cys Ser Phe Thr Phe Phe
                85                  90                  95
Thr Pro Asp Met Thr His Lys Ile Asp Ala Lys Met Thr Arg Glu Asp
            100                 105                 110
Phe Glu Lys Glu Ile Asn Ser Met Leu Pro Ser Arg Asn Leu Phe Tyr
        115                 120                 125
Ala Ile Arg Ile Asp Gly Leu Phe Lys Lys Val Gln Thr Arg Thr Val
    130                 135                 140
Glu Leu Gln Glu Lys Pro Tyr Val Pro Met Val Glu Ala Val Lys Thr
145                 150                 155                 160
Gln Pro Ile Phe Asn Phe Asp Asn Val Arg Gly Thr Ile Val Gly Phe
                165                 170                 175
Leu Thr Pro Ala Tyr Ala Asn Gly Ile Ala Val Ser Gly Tyr His Leu
            180                 185                 190
His Phe Ile Asp Glu Gly Arg Asn Ser Gly Gly His Val Phe Asp Tyr
        195                 200                 205
Val Leu Glu Asp Cys Thr Val Thr Ile Ser Gln Lys Met Asn Met Asn
    210                 215                 220
Leu Arg Leu Pro Asn Thr Ala Asp Phe Phe Asn Ala Asn Leu Asp Asn
225                 230                 235                 240
Pro Asp Phe Ala Lys Asp Ile Glu Thr Thr Glu Gly Ser Pro Glu
                245                 250                 255
<210> 3
<211> 312
<212> PRT
<213> 凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans 2-6)
<400> 3
Met Lys Lys Val Asn Arg Ile Ala Val Val Gly Thr Gly Ala Val Gly
1               5                   10                  15
Thr Ser Tyr Cys Tyr Ala Met Ile Asn Gln Gly Val Ala Glu Glu Leu
            20                  25                  30
Val Leu Ile Asp Ile Asn Glu Ala Lys Ala Glu Gly Glu Ala Met Asp
        35                  40                  45
Leu Asn His Gly Leu Pro Phe Ala Pro Thr Ser Thr Arg Val Trp Lys
    50                  55                  60
Gly Asp Tyr Ser Asp Cys Gly Thr Ala Asp Leu Val Val Ile Thr Ala
65                  70                  75                  80
Gly Ser Pro Gln Lys Pro Gly Glu Thr Arg Leu Asp Leu Val Ala Lys
                85                  90                  95
Asn Ala Lys Ile Phe Lys Gly Met Ile Lys Ser Ile Met Asp Ser Gly
            100                 105                 110
Phe Asn Gly Ile Phe Leu Val Ala Ser Asn Pro Val Asp Ile Leu Thr
        115                 120                 125
Tyr Val Thr Trp Lys Glu Ser Gly Leu Pro Lys Glu His Val Ile Gly
    130                 135                 140
Ser Gly Thr Val Leu Asp Ser Ala Arg Leu Arg Asn Ser Leu Ser Ala
145                 150                 155                 160
Gln Phe Gly Ile Asp Pro Arg Asn Val His Ala Ala Ile Ile Gly Glu
                165                 170                 175
His Gly Asp Thr Glu Leu Pro Val Trp Ser His Thr Asn Ile Gly Tyr
            180                 185                 190
Asp Thr Ile Glu Ser Tyr Leu Gln Lys Gly Ile Ile Asp Glu Lys Thr
        195                 200                 205
Leu Asp Asp Ile Phe Val Asn Thr Arg Asp Ala Ala Tyr His Ile Ile
    210                 215                 220
Glu Arg Lys Gly Ala Thr Phe Tyr Gly Ile Gly Met Ser Leu Thr Arg
225                 230                 235                 240
Ile Thr Arg Ala Ile Leu Asn Asn Glu Asn Ser Val Leu Thr Val Ser
                245                 250                 255
Ala Phe Leu Glu Gly Gln Tyr Gly Asn Ser Asp Val Tyr Val Gly Val
            260                 265                 270
Pro Ala Ile Ile Asn Arg Gln Gly Ile Arg Glu Val Val Glu Ile Lys
        275                 280                 285
Leu Asn Glu Lys Glu Gln Glu Gln Phe Asn His Ser Val Lys Val Leu
    290                 295                 300
Lys Glu Thr Met Ala Pro Val Leu
305                 310
<210> 4
<211> 446
<212> PRT
<213> 乳酸乳球菌乳酸亚种(Lactococcus lactis subsp. lactis IO-1)
<400> 4
Met Lys Ile Val Val Ile Gly Thr Asn His Ala Gly Ile Ala Thr Ala
1               5                   10                  15
Asn Thr Leu Ile Asp Gln Tyr Pro Gly His Glu Ile Val Met Ile Asp
            20                  25                  30
Arg Asn Ser Asn Met Ser Tyr Leu Gly Cys Gly Thr Ala Ile Trp Val
        35                  40                  45
Gly Arg Gln Ile Glu Lys Pro Asp Glu Leu Phe Tyr Ala Lys Ala Glu
    50                  55                  60
Asp Phe Glu Lys Lys Gly Val Lys Ile Leu Thr Glu Thr Glu Val Ser
65                  70                  75                  80
Glu Ile Asp Phe Thr Asn Lys Met Ile Tyr Ala Lys Ser Lys Thr Gly
                85                  90                  95
Glu Lys Ile Thr Glu Ser Tyr Asp Lys Leu Val Leu Ala Thr Gly Ser
            100                 105                 110
Arg Pro Ile Ile Pro Asn Leu Pro Gly Lys Asp Leu Lys Gly Ile His
        115                 120                 125
Phe Leu Lys Leu Phe Gln Glu Gly Gln Ala Ile Asp Glu Glu Phe Ala
    130                 135                 140
Lys Asn Asp Val Lys Arg Ile Ala Val Ile Gly Ala Gly Tyr Ile Gly
145                 150                 155                 160
Thr Glu Ile Ala Glu Ala Ala Lys Arg Arg Gly Lys Glu Val Leu Leu
                165                 170                 175
Phe Asp Ala Glu Ser Thr Ser Leu Ala Ser Tyr Tyr Asp Glu Glu Phe
            180                 185                 190
Ala Lys Gly Met Asp Glu Asn Leu Ala Gln His Gly Ile Glu Leu His
        195                 200                 205
Phe Gly Glu Leu Ala Gln Glu Phe Lys Ala Asn Glu Lys Gly His Val
    210                 215                 220
Ser Gln Ile Val Thr Asn Lys Ser Thr Tyr Asp Val Asp Leu Val Ile
225                 230                 235                 240
Asn Cys Ile Gly Phe Thr Ala Asn Ser Ala Leu Ala Gly Glu His Leu
                245                 250                 255
Glu Thr Phe Lys Asn Gly Ala Ile Lys Val Asp Lys His Gln Gln Ser
            260                 265                 270
Ser Asp Pro Asp Val Tyr Ala Val Gly Asp Val Ala Thr Ile Tyr Ser
        275                 280                 285
Asn Ala Leu Gln Asp Phe Thr Tyr Ile Ala Leu Ala Ser Asn Ala Val
    290                 295                 300
Arg Ser Gly Ile Val Ala Gly His Asn Ile Gly Gly Lys Ser Ile Glu
305                 310                 315                 320
Ser Val Gly Val Gln Gly Ser Asn Gly Ile Ser Ile Phe Gly Tyr Asn
                325                 330                 335
Met Thr Ser Thr Gly Leu Ser Val Lys Ala Ala Lys Lys Ile Ser Leu
            340                 345                 350
Glu Val Ser Phe Ser Asp Phe Glu Asp Lys Gln Lys Ala Trp Phe Leu
        355                 360                 365
His Glu Asn Asn Asp Ser Val Lys Ile Arg Ile Val Tyr Glu Thr Asn
    370                 375                 380
Ser Arg Arg Ile Ile Gly Ala Gln Leu Ala Ser Lys Ser Glu Ile Ile
385                 390                 395                 400
Ala Gly Asn Ile Asn Met Phe Ser Leu Ala Ile Gln Glu Lys Lys Thr
                405                 410                 415
Ile Asp Glu Leu Ala Leu Leu Asp Leu Phe Phe Leu Pro His Phe Asn
            420                 425                 430
Ser Pro Tyr Asn Tyr Met Thr Val Ala Ala Leu Asn Ala Lys
        435                 440                 445
<210> 5
<211> 1710
<212> DNA
<213> 枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis 168)
<400> 5
atgacaaaag caacaaaaga acaaaaatcc cttgtgaaaa acagaggggc ggagcttgtt 60
gttgattgct tagtggagca aggtgtcaca catgtatttg gcattccagg tgcaaaaatt 120
gatgcggtat ttgacgcttt acaagataaa ggacctgaaa ttatcgttgc ccggcacgaa 180
caaaacgcag cattcatggc ccaagcagtc ggccgtttaa ctggaaaacc gggagtcgtg 240
ttagtcacat caggaccggg tgcctctaac ttggcaacag gcctgctgac agcgaacact 300
gaaggagacc ctgtcgttgc gcttgctgga aacgtgatcc gtgcagatcg tttaaaacgg 360
acacatcaat ctttggataa tgcggcgcta ttccagccga ttacaaaata cagtgtagaa 420
gttcaagatg taaaaaatat accggaagct gttacaaatg catttaggat agcgtcagca 480
gggcaggctg gggccgcttt tgtgagcttt ccgcaagatg ttgtgaatga agtcacaaat 540
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<212> DNA
<213> 枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis 168)
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<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 7
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<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 8
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<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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caggtattag aagaatatcc tgattcaggt gaaaatattg ttgatgcgct ggcagtgttc 5280
ctgcgccggt tgcattcgat tcctgtttgt aattgtcctt ttaacagcga tcgcgtattt 5340
cgtctcgctc aggcgcaatc acgaatgaat aacggtttgg ttgatgcgag tgattttgat 5400
gacgagcgta atggctggcc tgttgaacaa gtctggaaag aaatgcataa acttttgcca 5460
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gaggggaaat taataggttg tattgatgtt ggacgagtcg gaatcgcaga ccgataccag 5580
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atcgccttat gcccgatgat attcctttca tcgggctatt taaccgttag tgcctccttt 420
ctctcccatc ccttccccct ccgtcagatg aactaaactt gttaccgtta tcacattcag 480
gagatggaga accaaagggt ggcatttccc gtcataataa ggacatgc 528
<210> 18
<211> 784
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 18
ccgtcataat aaggacatgc attaccctgt tatccctact aagcacttgt ctcctgttta 60
ctcccctgag cttgaggggt caacatgaag gtcattgata gcaggataat aatacagtaa 120
aacgctaaac caataatcca aatccagcca tcccaaattg gtagtgaatg attataaata 180
acagtaaaca gtaatgggcc aataacaccg gttgcattgg taaggctcac caataatccc 240
tgtaaagcac cttgctcatg actctttgtt tggatagaca tcactccctg taatgcaggt 300
aaagcgatcc caccaccagc caataaaatt aaaacaggga aatctaacca accttcagat 360
ataaacgcta aaaaggcaaa tgcactacta tctgcaataa attcgagcag tactgccgtt 420
ttttcgcccc atttagtggc tattcttcct gccacaaagg cttggaatac tgagtgtaaa 480
agaccaagac ccgctaatga aaagccaacc atcatgctat tccatccaaa acgattttcg 540
gtaaatagca cccacaccgt tgcgggaatt tggcctatca attgcgctga aaaataaata 600
atcaacaaaa tgggcatcgt tttaaataaa gtgatgtaca ccgaatttga ttgcgtctca 660
acccctactt cggtatctgt attatcacgt gtatttttgg tttcacggaa ccaaaacata 720
accacaagga aagtgacaat atttagcaac gcagcgataa aaaagggact atgcggtgaa 780
atct 784
<210> 19
<211> 703
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 19
ccgaatttga ttgcgtctca acccctactt cggtatctgt attatcacgt gtatttttgg 60
tttcacggaa ccaaaacata accacaagga aagtgacaat atttagcaac gcagcgataa 120
aaaagggact atgcggtgaa atctctcctg caaaaccacc aataataggc cccgctatta 180
aaccaagccc aaaacttgcc cctaaccaac cgaaccactt cacgcgttga gaagctgagg 240
tggtatcggc aatgaccgat gccgcgacag ccccagtagc tcctgtgatc cctgaaagca 300
aacggcctaa atacagcatc caaagcgcac ttgaaaaagc cagcaataag taatccagcg 360
atgcgcctat taatgacaac aacagcactg ggcgccgacc aaatcggtca gacatttttc 420
caagccaagg agcaaagata acctgcatta acgcataaag tgcaagcaat acgccaaagt 480
ggttagcgat atcttccgaa gcaataaatt cacgtaataa cgttggcaag actggcatga 540
taaggccaat ccccatggca tcgagtaacg taattaccaa tgcgatcttt gtcgaactat 600
tcatattcac caccctgaat tgactctctt ccgggcgcta tcatgccata cgcgaaaggt 660
ggtgtcaacg taaatattac cctgttatcc ctaaaagggt ggc 703
<210> 20
<211> 500
<212> DNA
<213> 大肠杆菌(Escherichia coli BL21DE3)
<400> 20
atccctaaaa gggtggcatt tcccgtcata ataaggacat gccatgattg atttacgcag 60
tgataccgtt acccgaccaa gccgcgccat gctcgaagcg atgatggccg ccccggttgg 120
ggacgacgtt tacggagacg accctaccgt taatgctctg caggactacg cagcagagct 180
ttccggtaaa gaagccgcca tttttctgcc taccggcact caggccaacc tggtcgctct 240
gctcagtcac tgcgaacgcg gcgaagagta tattgtcggt caggccgcgc ataactatct 300
gtttgaagcc ggtggcgcgg cggtgctggg cagtattcaa ccgcaaccca tagacgcggc 360
tgccgacggc acgctaccgc tggataaagt ggcgatgaaa atcaaacccg acgatatcca 420
tttcgcccgc accaaattac tcagtctgga aaacacccac aacggcaaag tgttgccgcg 480
ggaatacctg aaagaagcat 500
<210> 21
<211> 2334
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 21
ggctccgtat atggattggg tagagcagga agtgaaagcg ctcggcgtga cgcgtttctt 60
taaagagaaa ttcttcaccc cagtagcaga agcggcgacc agcggtctga aattcaccaa 120
actgcaaccg gcacgagaat tttacgcccc ggttggcacc acgctactgg aggcgctgga 180
aagcaataac gttccggttg tcgctgcctg ccgtgcgggt gtttgcggct gctgtaagac 240
aaaagtggtt tccggtgaat atacggtgag cagcacaatg acgctgaccg acgccgaaat 300
cgctgaaggt tacgtactgg cctgctcctg ccatccgcag ggggatttgg ttctcgcata 360
atcgccttat gcccgatgat attcctttca tcgggctatt taaccgttag tgcctccttt 420
ctctcccatc ccttccccct ccgtcagatg aactaaactt gttaccgtta tcacattcag 480
gagatggaga accaaagggt ggcatttccc gtcataataa ggacatgcat taccctgtta 540
tccctactaa gcacttgtct cctgtttact cccctgagct tgaggggtca acatgaaggt 600
cattgatagc aggataataa tacagtaaaa cgctaaacca ataatccaaa tccagccatc 660
ccaaattggt agtgaatgat tataaataac agtaaacagt aatgggccaa taacaccggt 720
tgcattggta aggctcacca ataatccctg taaagcacct tgctcatgac tctttgtttg 780
gatagacatc actccctgta atgcaggtaa agcgatccca ccaccagcca ataaaattaa 840
aacagggaaa tctaaccaac cttcagatat aaacgctaaa aaggcaaatg cactactatc 900
tgcaataaat tcgagcagta ctgccgtttt ttcgccccat ttagtggcta ttcttcctgc 960
cacaaaggct tggaatactg agtgtaaaag accaagaccc gctaatgaaa agccaaccat 1020
catgctattc catccaaaac gattttcggt aaatagcacc cacaccgttg cgggaatttg 1080
gcctatcaat tgcgctgaaa aataaataat caacaaaatg ggcatcgttt taaataaagt 1140
gatgtacacc gaatttgatt gcgtctcaac ccctacttcg gtatctgtat tatcacgtgt 1200
atttttggtt tcacggaacc aaaacataac cacaaggaaa gtgacaatat ttagcaacgc 1260
agcgataaaa aagggactat gcggtgaaat ctctcctgca aaaccaccaa taataggccc 1320
cgctattaaa ccaagcccaa aacttgcccc taaccaaccg aaccacttca cgcgttgaga 1380
agctgaggtg gtatcggcaa tgaccgatgc cgcgacagcc ccagtagctc ctgtgatccc 1440
tgaaagcaaa cggcctaaat acagcatcca aagcgcactt gaaaaagcca gcaataagta 1500
atccagcgat gcgcctatta atgacaacaa cagcactggg cgccgaccaa atcggtcaga 1560
catttttcca agccaaggag caaagataac ctgcattaac gcataaagtg caagcaatac 1620
gccaaagtgg ttagcgatat cttccgaagc aataaattca cgtaataacg ttggcaagac 1680
tggcatgata aggccaatcc ccatggcatc gagtaacgta attaccaatg cgatctttgt 1740
cgaactattc atattcacca ccctgaattg actctcttcc gggcgctatc atgccatacg 1800
cgaaaggtgg tgtcaacgta aatattaccc tgttatccct aaaagggtgg catttcccgt 1860
cataataagg acatgccatg attgatttac gcagtgatac cgttacccga ccaagccgcg 1920
ccatgctcga agcgatgatg gccgccccgg ttggggacga cgtttacgga gacgacccta 1980
ccgttaatgc tctgcaggac tacgcagcag agctttccgg taaagaagcc gccatttttc 2040
tgcctaccgg cactcaggcc aacctggtcg ctctgctcag tcactgcgaa cgcggcgaag 2100
agtatattgt cggtcaggcc gcgcataact atctgtttga agccggtggc gcggcggtgc 2160
tgggcagtat tcaaccgcaa cccatagacg cggctgccga cggcacgcta ccgctggata 2220
aagtggcgat gaaaatcaaa cccgacgata tccatttcgc ccgcaccaaa ttactcagtc 2280
tggaaaacac ccacaacggc aaagtgttgc cgcgggaata cctgaaagaa gcat 2334
<210> 22
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 22
tgccagcaga gagtaaatac 20
<210> 23
<211> 60
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 23
ggtaatggaa gtacctataa ttgatacgtg gctaaaaaaa cgtcagggag ccatagagcg 60
<210> 24
<211> 48
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 24
aggtacttcc attaccctgt tatccctact aagcacttgt ctcctgtt 48
<210> 25
<211> 19
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 25
agatttcacc gcatagtcc 19
<210> 26
<211> 19
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 26
ccgaatttga ttgcgtctc 19
<210> 27
<211> 58
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 27
gatacgtggc taaaaaaacg tagggataac agggtaatat ttacgttgac accacctt 58
<210> 28
<211> 54
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 28
cgttttttta gccacgtatc aattataggt acttcctctc gtcatcatcc gcag 54
<210> 29
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 29
gcggtgatac tcaggttc 18
<210> 30
<211> 19
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 30
ggctccgtat atggattgg 19
<210> 31
<211> 53
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 31
gcatgtcctt attatgacgg gaaatgccac cctttggttc tccatctcct gaa 53
<210> 32
<211> 58
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 32
ccgtcataat aaggacatgc attaccctgt tatccctact aagcacttgt ctcctgtt 58
<210> 33
<211> 19
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 33
agatttcacc gcatagtcc 19
<210> 34
<211> 19
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 34
ccgaatttga ttgcgtctc 19
<210> 35
<211> 48
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 35
gccacccttt tagggataac agggtaatat ttacgttgac accacctt 48
<210> 36
<211> 61
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 36
atccctaaaa gggtggcatt tcccgtcata ataaggacat gccatgattg atttacgcag 60
t 61
<210> 37
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 37
atgcttcttt caggtattcc 20
<210> 38
<211> 58
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 38
atgaaaacga aagctctcta aggatccgaa ggagatgggc aatgaaaaaa gtgaaccg 58
<210> 39
<211> 46
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 39
ccttcttctc cttcaagctt aacaaattac agaacggggg ccatgg 46
<210> 40
<211> 38
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 40
gttaagcttg aaggagaaga aggatgaaga ttgtggtg 38
<210> 41
<211> 35
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 41
acgtcctcga gtttcgcgtt cagcgccgcc acggt 35
<210> 42
<211> 36
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 42
gtacggctag catgaaacga gaaagcaaca ttcaag 36
<210> 43
<211> 48
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 43
ccaccgcccg agccaccgcc accttcaggg cttccttcag ttgtttcg 48
<210> 44
<211> 49
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 44
ggcggtggct cgggcggtgg tgggtcgatg acaaaagcaa caaaagaac 49
<210> 45
<211> 58
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 45
cggttcactt ttttcattgc ccatctcctt cggatcctta gagagctttc gttttcat 58

Claims (5)

1.产乙偶姻的大肠杆菌工程菌,其构建方法为通过共表达α-乙酰乳酸合成酶、α-乙酰乳酸脱羧酶、乳酸脱氢酶和NADH氧化酶,得到产乙偶姻的大肠杆菌工程菌;
构建大肠杆菌工程菌中使用的宿主菌为突变型大肠杆菌BL-2,
所述突变型大肠杆菌BL-2为将大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3)中乙酸生成途径的磷酸乙酰转移酶和乙酸裂解酶编码基因pta-ackA和丙酮酸氧化酶编码基因poxB敲除后得到;
所述α-乙酰乳酸合成酶的氨基酸序列如SEQ ID No.1所示;
所述α-乙酰乳酸脱羧酶的氨基酸序列如SEQ ID No.2所示;
所述乳酸脱氢酶的氨基酸序列为SEQ ID No.3;
所述NADH氧化酶的氨基酸序列为SEQ ID No.4。
2.根据权利要求1所述的产乙偶姻的大肠杆菌工程菌,其特征在于所述共表达的方法为:利用重组表达载体向所述宿主菌中导入所述α-乙酰乳酸合成酶的编码基因alsS、α-乙酰乳酸脱羧酶的编码基因aldC、乳酸脱氢酶的编码基因ldh和NADH氧化酶的编码基因nox;
所述重组表达载体为pET28a-aldC-S2-alsS-ldh-nox;
所述α-乙酰乳酸合成酶的编码基因alsS的核苷酸序列如SEQ ID NO.5所示;
所述α-乙酰乳酸脱羧酶的编码基因aldC的核苷酸序列如SEQ ID NO.6所示;
所述S2的核苷酸序列如SEQ ID NO.7所示;
所述乳酸脱氢酶的编码基因ldh的核苷酸序列如SEQ ID NO.8所示;
所述NADH氧化酶的编码基因nox的核苷酸序列如SEQ ID NO.9所示;
所述重组表达载体的基本载体是pET28a。
3.权利要求1或2的产乙偶姻的大肠杆菌工程菌的构建方法,其特征在于包括如下步骤:
1)以引物LDH-F为上游引物,以引物LDH-R为下游引物,以载体pET28a-ldh为模板,经PCR,制备含乳酸脱氢酶的编码基因ldh的片段ldh-1;
以引物NOX-F为上游引物,以NOX-R为下游引物,以载体pET28a-nox为模板,经PCR,制备含NADH氧化酶的编码基因nox的片段nox-1;
以引物LDH-F为上游引物,以NOX-R为下游引物,利用片段ldh-1和nox-1,经PCR,制备融合片段ldh-nox;
2)以引物aldC-F为上游引物,以aldC-R为下游引物,以枯草芽孢杆菌Bacillussubtilis 168基因组为模板,经PCR,制备含有α-乙酰乳酸脱羧酶的编码基因aldC和部分S2的片段aldC-1;
以引物alsS-F为上游引物,以alsS-R为下游引物,以枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis168基因组为模板,经PCR,制备含有α-乙酰乳酸合成酶的编码基因alsS和另外部分S2的片段alsS-1;
以引物aldC-F为上游引物,以alsS-R为下游引物,利用片段aldC-1和alsS-1,制备融合片段aldC-S2-alsS;
3)以引物aldC-F为上游引物,以NOX-R为下游引物,利用片段ldh-nox和aldC-S2-alsS,经PCR,制备融合片段aldC-S2-alsS-ldh-nox;
将融合片段aldC-S2-alsS-ldh-nox与pET28a通过NheI/XhoI双酶切,经连接、转化后得到质粒pET28a-aldC-S2-alsS-ldh-nox;将质粒pET28a-aldC-S2-alsS-ldh-nox导入突变型大肠杆菌BL-2中得到产乙偶姻大肠杆菌工程菌BL-3;
所述pET28a-ldh的核苷酸序列如SEQ ID NO.10所示;
所述pET28a-nox的核苷酸序列如SEQ ID NO.11所示;
所述引物LDH-F的核苷酸序列如SEQ ID NO.38所示;
所述引物LDH-R的核苷酸序列如SEQ ID NO.39所示;
所述引物NOX-F的核苷酸序列如SEQ ID NO.40所示;
所述引物NOX-R的核苷酸序列如SEQ ID NO.41所示;
所述引物aldC-F的核苷酸序列如SEQ ID NO.42所示;
所述引物aldC-R的核苷酸序列如SEQ ID NO.43所示;
所述引物alsS-F的核苷酸序列如SEQ ID NO.44所示;
所述引物alsS-R的核苷酸序列如SEQ ID NO.45所示。
4.产乙偶姻的大肠杆菌工程菌在全细胞催化生产乙偶姻的应用,包括如下步骤:
1)将权利要求1或2的产乙偶姻的大肠杆菌工程菌在LB培养基中进行培养,培养至OD600为0.6-0.8,加入终浓度为0.5mM的异丙基β-D-1-硫代吡喃半乳糖苷,18-25℃下诱导12-16h,离心收集菌体;
2)将步骤1)获得的菌体悬于含乳酸的转化液中,使OD600=15-30,所述乳酸的浓度为190.8-295.2mM,在37-40℃,220rpm反应,得到乙偶姻。
5.根据权利要求4所述的应用,其特征在于转化液的组成为10mM的MgCl2,余量为pH 6.0的100mM磷酸盐缓冲液。
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