γ-聚谷氨酸生物合成代谢机理及代谢调控研究.pdf

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摘要自生物质的绿色高分子材料正成为当今世界各国竞相研究的热点,其中就包括在环境、医药、食品和化妆品等领域具有广阔应用前景的酃劝彼琘5悄壳坝捎诙云渖锖铣苫砑按坏骺氐难芯坎不充分,存在其合成效率较低、生产成本较高、结构参数难以有效调控等问题。,提出了新型的代谢合成模型,并根据该菌的代谢特点,采用代谢工程方法对甈生物合成进行调控,以达到促进产物合成效率及有效调控其特征参数的目的。该研究对降低甈生产成本、满足不子链中碳骨架的来源,发现葡萄糖作为碳源大部分用于能量代谢和菌体合成,只有少部分参与了甈合成,而谷氨酸则为甈单体的主要来源。以此为基础,成功构建了合成代谢网络,并通过对代谢通量分布的分析,提出了谢通量,提高籔中由葡萄糖转化而来的谷氨酸单体比例,从而提高甈4俳,.⒔凸讨型庠垂劝彼岬母咝ёT耍捎标记谷氨酸为碳源,系统地研究了谷氨酸跨膜运输的特征性质。发现在该菌中谷氨酸转运属于谷氨酸和於彼幔唤鹗衾胱覯琋蚦芄幻飨源俳劝彼岬淖T耍转运的最适值为,不同于菌株生长的最佳甇。为解决谷氨酸利用与菌株生长最佳值的不一致性,⒔蜕∥岣咧蜭;.∥博士学位论文由于石油资源储量的有限以及人类生存对环境、经济可持续发展的要求,来“一同应用领域的需求具有重要的意义。本论文主要研究工作如下:ü标记葡萄糖进行示踪分析,探究了畇“玎西.,.该菌中代谢途径优化方案:黾油庠垂劝彼峥缒ぴ耸浣胂赴男剩高甈对外源谷氨酸的转化率;黾哟【.酮戊二酸节点流向谷氨酸的代对葡萄糖的转化效率。由质子协同的二级转运系统,该系统具有较强的立体特异性,只特异性地转运最终谷氨酸利用及甈生产效率均得到明显提高。其中,谷氨酸的利用从.=⒔蜕讨幸氡
作用下,.,.及.∥A硗猓钊用机制,两者都能够增加细胞膜的通透性,促进外源底物的利用,并且能够提高荆N於峤诘愦σ炷仕嵬亚饷傅幕钚裕佣黾痈媒诘阃ㄏ蚬劝彼岬拇涣最佳的协同浓度下,即透视团ǘ确直鹞狾.%,ゼ.%/时,甈最大合成浓度达到.∥衔醇尤胩砑蛹潦碧岣吡ァ能够通过调节谷氨酸消旋酶的活性来调节产物的立体化学组成,对其机理研究发现,可能是作为该酶的激活剂而促进了酶的催化活性。这也是首次发现在畇“仓蠱芄坏鹘趘.⑻寤ё槌傻氖道摘要面活性剂等不同类型的添加剂。在%.%甘油/探讨了这三种添加剂对甈发酵的作用机理:虳哂邢嗨频淖量;而甘油则具有完全不同的作用机理,其对细胞膜无显著影响,但能够促进菌体的生长,,减少该节点进入返牧髁浚佣黾庸劝彼岷铣傻牧髁俊A硗猓谡馊痔砑蛹炼甈合成不尽相同的促进机理,⒘,.曛胁锪⑻寤ё槌傻牡骺鼗砟P停对产物构型的有效调节提供了一定的理论指导。另外发现,在一定范围内关键词:口口Ⅳ
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⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.第一章文献综述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.荆甈的合成途径和代谢调控⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..谕庋芯孔纯龊脱芯恐写嬖诘奈侍狻本论文的主要研究内容和意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯甈合成代谢通量分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.博士学位论文⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯前言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.甈研究进展⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.籔的结构与性质⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯籔的应用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯狿的合成⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯甈的发酵生产⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯甈立体化学组成的调控⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.籔分子量的调控⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.前言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.甈合成代谢途径分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.实验材料及方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯