大肠杆菌中酪醇高效生物合成体系的构建与优化
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作者:
作者单位:

1江南大学生物工程学院, 江苏 无锡 214122;2江南大学工业生物技术教育部重点实验室,江苏 无锡 214122

作者简介:

通讯作者:

徐美娟(1982—),女,博士,教授,博士研究生导师,主要从事微生物发酵菌种的系统代谢工程选育、合成生物学及关键酶改造方面的研究。E-mail:xumeijuan@jiangnan.edu.cn

中图分类号:

基金项目:

国家“十四五”重点研发计划项目(2023YFD1300700);国家自然科学基金面上项目(32270036);中央高校基本科研业务费专项资金项目(JUSRP221012,JUSRP622022)。


Construction and Optimization of an Efficient Tyrosol Biosynthesis System in Escherichia coli
Author:
Affiliation:

1School of Biotechnology, Jiangnan University, Wuxi 214122, China;2Key Laboratory of Industrial Biotechnology of Ministry of Education, Jiangnan University, Wuxi 214122, China

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    摘要:

    【目的】在大肠杆菌中构建高效的生物合成系统,实现酪胺及其关键衍生物酪醇的高效生产。【方法】通过分析蛋白质表达、酶学性质和全细胞催化结果,确定源自粪肠球菌的酪氨酸脱羧酶(TDC)作为合成酪胺的关键酶,并以酪胺氧化酶(TYO)来构建合成酪醇的TDC-TYO合成途径。同时,构建LAAD-PDC酪醇合成途径,建立了双酶共表达系统,对比双酶串联顺序、生产途径和关键酶来源对酪醇产量的影响。通过全细胞催化得到携带质粒pET28a-EfTDC-TYO的高产酪醇的重组菌株B1,并对反应条件进行优化。【结果】在最佳反应参数下,24 h内重组菌株B1酪醇产量达3.96 g/L,底物转化率为51.9%。【结论】为生物法合成酪醇及其衍生物提供了参考。

    Abstract:

    [Objective] An efficient biosynthetic system was constructed in Escherichia coli to achieve high-yield production of tyramine and its key derivative tyrosol.[Method] Through the analysis of protein expression, enzymatic properties, and whole-cell catalysis results, tyrosine decarboxylase (TDC) derived from Enterococcus faecalis was selected as the key enzyme for tyramine synthesis. Subsequently, tyramine oxidase (TYO) was introduced to construct the TDC-TYO pathway for tyrosol production. Meanwhile, the LAAD-PDC pathway for tyrosol synthesis was established. A dual-enzyme co-expression system was established, and the effects of tandem enzyme order, production pathways, and key enzyme sources on tyrosol yield were analyzed. The recombinant strain B1, carrying the plasmid pET28a-EfTDC-TYO, was obtained through whole-cell catalysis, and the reaction conditions were optimized.[Result] Under optimal reaction parameters, the recombinant strain B1 achieved a tyrosol yield of 3.96 g/L within 24 h, with a substrate conversion rate of 51.9%.[Conclusion] This study provides valuable insights for the biosynthesis of tyrosol and its derivatives.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

熊艺哲,王守钢,饶志明,徐美娟.大肠杆菌中酪醇高效生物合成体系的构建与优化[J].食品与生物技术学报,2025,44(12):18-29.

XIONG Yizhe, WANG Shougang, RAO Zhiming, XU Meijuan. Construction and Optimization of an Efficient Tyrosol Biosynthesis System in Escherichia coli[J]. Journal of Food Science and Biotechnology,2025,44(12):18-29.

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  • 收稿日期:2025-03-12
  • 最后修改日期:2025-04-30
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  • 在线发布日期: 2026-03-02
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