[γ-Polyglutamic acid production in Corynebacterium glutamicum using sugar by one-step fermentation].

谷氨酸棒杆菌 聚谷氨酸 发酵 化学 生物化学 枯草芽孢杆菌 工业发酵 重组DNA 拉伤 细菌 生物 基因 遗传学 解剖
作者
Hui Cheng,Yuanyuan Chen,Yaxin Zhu,Rong Cao,Guoqiang Xu,Xiaomei Zhang,Jin‐Song Shi,Zhenghong Xu
出处
期刊:PubMed 卷期号:36 (2): 295-308
标识
DOI:10.13345/j.cjb.190071
摘要

γ-polyglutamic acid (γ-PGA) is widely used in food processing, cosmetic production, medicinal industry, etc. Currently, the production strains used in fermentation process are commonly glutamic acid-dependent, which results in extra cost. In this study, a de novo way of producing γ-PGA from sugars was reported. To this end, the γ-polyglutamate synthase gene cluster pgsBCA was cloned from the natural γ-PGA-producing strain Bacillus subtilis (ATCC 6051-U), and was constitutively and inducibly expressed in Corynebacterium glutamicum ATCC 13032. Only inducible expression of pgsBCA can lead to the generation of γ-PGA with a titer of 1.43 g/L from glucose, without any supplementation of glutamic acid. The production was further elevated to 1.98 g/L upon optimization of the induction conditions with the induction time at 2 h post-inoculation and the IPTG concentration of 0.8 mmol/L. Moreover, to achieve a higher titer of γ-PGA, pgsBCA was inducibly expressed in C. glutamicum F343, which shows a paramount glutamate production capacity. The final γ-PGA production reached 10.23 g/L in shake flasks and 20.08 g/L in a 5-L fermentor using glucose as the substrate. The weight-average molecular weight (Mw) of γ-PGA from recombinant strain F343 showed 34.77% higher than that produced by B. subtilis. This study provides a novel way of producing γ-PGA from sugars directly and potentiates new applications of γ-PGA in the future.γ-聚谷氨酸在食品、化妆品、生物医药等领域具有广泛的应用,目前主要的生产菌株是谷氨酸依赖型菌株,在生产过程中需要添加谷氨酸作为前体,因而生产γ-聚谷氨酸的成本较高。文中主要研究从糖质原料一步法发酵合成γ-聚谷氨酸的生产工艺。首先,从产γ-聚谷氨酸的菌株枯草芽孢杆菌中克隆γ-聚谷氨酸合成酶的基因簇pgsBCA,在谷氨酸棒杆菌模式菌株ATCC13032 中进行诱导型和组成型表达,结果显示,仅诱导型表达菌株可以积累γ-聚谷氨酸,产量为1.43 g/L。进一步对诱导条件进行优化,确定诱导时间为2 h,IPTG 浓度为0.8 mmol/L,γ-聚谷氨酸产量为1.98 g/L。在此基础上,在一株高产谷氨酸的谷氨酸棒杆菌F343 中外源表达pgsBCA,对重组菌进行发酵,结果表明,在摇瓶发酵中γ-聚谷氨酸产量达到10.23 g/L,在5 L 发酵罐中产量达到20.08 g/L;继而对γ-聚谷氨酸进行分子量测定,结果显示,产自F343 重组菌的γ-聚谷氨酸的重均分子量比产自枯草芽孢杆菌的提高34.77%。文中构建了一步法发酵糖质原料生产γ-聚谷氨酸的新途径,同时为开发其潜在应用奠定了基础。.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Bin完成签到,获得积分10
刚刚
夏天发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
shenjinbin发布了新的文献求助10
4秒前
科技墨发布了新的文献求助10
5秒前
rancho发布了新的文献求助10
7秒前
CHENXIN532完成签到,获得积分10
9秒前
今后应助玉玉采纳,获得10
10秒前
10秒前
迅速曲奇给迅速曲奇的求助进行了留言
11秒前
12秒前
阿尼完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
13秒前
18秒前
香蕉觅云应助小胡采纳,获得10
18秒前
18秒前
瘦瘦完成签到,获得积分10
18秒前
gattina完成签到,获得积分10
19秒前
奶桃七七发布了新的文献求助10
20秒前
reflux发布了新的文献求助50
21秒前
土豪的长颈鹿完成签到,获得积分10
22秒前
kk完成签到,获得积分10
28秒前
31秒前
老金发布了新的文献求助10
32秒前
Hello应助wawa采纳,获得10
34秒前
34秒前
rancho完成签到,获得积分10
36秒前
岁月静好Taoyi完成签到 ,获得积分10
38秒前
39秒前
JamesPei应助多加芋泥采纳,获得30
39秒前
40秒前
隐形曼青应助una采纳,获得10
41秒前
虞紫山发布了新的文献求助10
43秒前
玉玉发布了新的文献求助10
44秒前
今后应助木九采纳,获得10
47秒前
47秒前
明理芷云完成签到,获得积分10
49秒前
隐形曼青应助Follow采纳,获得10
51秒前
夏天完成签到,获得积分10
51秒前
高分求助中
Rock-Forming Minerals, Volume 3C, Sheet Silicates: Clay Minerals 2000
The late Devonian Standard Conodont Zonation 2000
Nickel superalloy market size, share, growth, trends, and forecast 2023-2030 2000
The Lali Section: An Excellent Reference Section for Upper - Devonian in South China 1500
The Healthy Socialist Life in Maoist China 600
The Vladimirov Diaries [by Peter Vladimirov] 600
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3267700
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2907116
关于积分的说明 8340741
捐赠科研通 2577863
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1401249
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 655005
邀请新用户注册赠送积分活动 634008