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作者：何雨锴;曾伟主;徐沙;
单位：江南大学生物工程学院;江南大学,粮食发酵工艺与技术国家工程实验室;江南大学未来食品科学中心;
摘要：甲萘醌-7(menaquinone-7,MK-7),作为维生素K_2亚型之一，具有治疗骨质疏松，保护心血管健康等作用。常见MK-7生产主要由纳豆等食品发酵而来，但存在产量低，提取复杂等问题，而枯草芽孢杆菌作为MK-7常见生产菌株，也面临发酵周期长，发酵产量低的问题。该研究对一株引入甲羟戊酸途径的大肠杆菌进行改造，首先利用DLKcat模型比较筛选出4个关键酶，包括七聚异戊二烯焦磷酸合酶BtHepSBtHepT、1, 4-二羟基-2-萘甲酸七烯基转移酶MnMenA、甲萘醌生物合成C-甲基转移酶NtMenG,将其进行表达优化，构建了大肠杆菌内源合成MK-7途径。随后，整合表达异戊烯基焦磷酸异构酶EcIdi提升前体供应，再对得到的菌株进行补料分批发酵条件优化，包括延迟诱导时间，提升溶氧量至60,MK-7产量达到929.58 mg/L,但出现1 217.58 mg/L的去甲基甲萘醌-7(DMK-7)大量堆积的现象。进一步筛选了不同来源的MenG降低DMK-7的堆积，发现Bacillus subtilis 168来源的MenG可以较好地降低DMK-7堆积。最终，在5 L发酵罐上MK-7的产量达到1 090.45 mg/L,DMK-7降低至231.14 mg/L。该研究结果对应用大肠杆菌生产MK-7具有一定的指导意义。
关键词：甲萘醌-7;;大肠杆菌;;DLKcat;;去甲基甲萘醌-7;;发酵优化
基金资助：江苏省自然科学基金前沿引领技术基础研究专项(BK20202002)
