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作者:李竹英;张洪涛;李嘉怡;张子梦;韩成;许淳;
单位:江南大学生物工程学院,糖化学与生物技术教育部重点实验室;
摘要:乳糖-N-二糖(lacto-N-biose, LNB)是母乳寡糖(human milk oligosaccharides, HMOs)的主要组成部分,也是双歧因子候选者之一,但是目前缺少经济的大规模合成技术。该研究利用蔗糖磷酸化酶和LNB磷酸化酶的非依赖能荷再生优势,以酿酒酵母为能源供给细胞,建立了双菌共培养高效合成LNB的方法。首先构建了E.coli JM109(DE3)/pET28a-GalT1、E.coli JM109(DE3)/pET28a-GalT2、E.coli JM109(DE3)/pET28a-BLUSP的工程菌,筛选出合成二磷酸尿苷葡萄糖(uridine diphosphate glucose, UDP-Glc)产量高达10.5 g/L的最优菌株E.coli JM109(DE3)/pET28a-GalT1。然后与构建的工程菌E.coli JM109(DE3)/pET28a-SPase、E.coli JM109(DE3)/pET28a-GalE和E.coli JM109(DE3)/pET28a-BiGalHexNAcP四菌耦合发酵,LNB产量为6.78 g/L。最后构建了共表达菌株E.coli JM109(DE3)(含有质粒pRSFDuet1-SPase-GalT1和pETDuet1-GalE-BiGalHexNAcP),外源添加辅因子尿苷一磷酸(uridine monophosphate, UMP)(浓度为20 mmol/L),将其与酵母耦合发酵,LNB最高产量为28.66 g/L,与四菌株耦合发酵相比,产量提高了323%。这是目前关于LNB产量最高的报道。研究结果为低成本生产乳糖-N-二糖提供了新的技术路线。
关键词:乳糖-N-二糖;;蔗糖;;蔗糖磷酸化酶;;耦合发酵;;母乳寡糖
基金资助:国家博士后特别资助项目(2014T70472);; 中国博士后科学基金项目(2012M20996);; 江苏省博士后基金项目(1301011B);; 解放军后勤保障部开放课题项目(ZZCWS21J2001)