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高产琥珀酸大肠杆菌 的代谢工程

高产琥珀酸大肠杆菌 的代谢工程. 导师：赵学明 教授 报告人：王白云. 目录. 一、研究背景. 石油工业风光不再，生物技术初生牛犊. 琥珀酸是一种大规模的工业原料。 2004 年，美国能源部将其列为 12 种最具市场潜力的 生物基有机酸之一。 （ McKinlay J B,Vieille C, Zeikus J G. Prospects for a bio-based succinate industry. Appl Microbiol Biotechnol,2007,76(4):727-740 ） 产琥珀酸常见菌株 ：

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高产琥珀酸大肠杆菌 的代谢工程

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Presentation Transcript

  1. 高产琥珀酸大肠杆菌 的代谢工程 导师：赵学明 教授 报告人：王白云

  2. 目录

  3. 一、研究背景 石油工业风光不再，生物技术初生牛犊

  4. 琥珀酸是一种大规模的工业原料。 2004 年，美国能源部将其列为12种最具市场潜力的 生物基有机酸之一。（McKinlay J B,Vieille C, Zeikus J G. Prospects for a bio-based succinate industry. ApplMicrobiol Biotechnol,2007,76(4):727-740） 产琥珀酸常见菌株： Actinobacillussuccinogenes（琥珀酸放线杆菌） Anaerobiospirillumsucciniciproducens（产琥珀酸厌氧螺菌） Mannheimiasucciniciproducens（曼海姆产琥珀酸菌） Corynebacteriumsp（谷氨酸棒杆菌） Zymomonasmobilis（运动发酵单胞菌） Saccharomyces cereviseae（酿酒酵母） Escherichia coli（大肠杆菌）

  5. a、大肠杆菌厌氧混合酸发酵代谢图，b、基因改造后的大肠厌氧发酵代谢图a、大肠杆菌厌氧混合酸发酵代谢图，b、基因改造后的大肠厌氧发酵代谢图 James B. McKi nlay & C. Vieille & J. Gregory ZeikusProspects for a bio-based succinate industry。Appl Microbiol Biotechnol (2007) 76:727– 740

  6. 研究策略 1、竞争途径 2、葡萄糖转运 3、CO2固定 4、ATP与辅因子 乙醛酸循环的激活

  7. 存在问题： 主要关注与减少辅因子NADH使用入手，而没有试图增加NADH的提供。 开源 节流

  8. 二、课题方案与进度安排 udhA 实验方案 NADPH+NAD+ NADP+NADH 1、竞争途径的敲除 2、糖运输系统的进化与修饰 3、羧化途径 4、PP途径与udhA 5、乙醛酸循环 6、TCA氧化臂 sdhA

  9. 进度安排

  10. 三、创新点与预期结果 过表达udhA 创新点 3 3 2 1 1 1 1 1 1 3G-6-P 2F-6-P+G-3-P+6NADPH+3CO2

  11. 三、创新点与预期结果 预期结果： 本课题的目标是获得能够相对高产琥珀酸的大肠杆菌工程菌。经过实验方案的改造，采用两阶段发酵并进行发酵工艺优化，最后努力做到在发酵罐中的产量达到80g/L。

  12. Thank You !

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