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毕业论文网 > 文献综述 > 化学化工与生命科学类 > 生物工程 > 正文

基于CRISPR/Cas9基因编辑技术的1,5-戊二胺抗性大肠杆菌构建文献综述

 2020-05-05 16:47:05  

随着经济快速发展,大气污染和全球变暖的趋势日益恶化。

世界上每年消耗大量石化资源来合成聚酰胺,戊二胺作为聚酰胺的重要组成单体,生物法合成戊二胺具有经济学和生态学双重意义。

戊二胺(Diaminopentane) ,又名尸胺 (Cadaverine)、1,5-二氨基戊烷、五亚甲基二胺或尸 毒素,是生物胺类 (包括腐胺、精胺、亚精胺和尸 胺等) 中的一种。

1885 年,德国柏林的医师 Ludwig Brieger 在腐败的尸体中首次发现该胺类, 并以此得名尸胺。

在细胞内,戊二胺是赖氨酸合 成途径的延伸反应产物,是赖氨酸脱羧酶 (E.C.4.1.1.18)催化赖氨酸脱羧产生的。

戊二胺具有许多重要的生理功能,如戊二胺是微生物 细胞内调节铁离子浓度的”铁亲和系统”和一些 严格厌氧的革兰氏阴性菌肽聚糖的主要组成成分;戊二胺在关闭孔蛋白通道和保护大肠杆菌 免受氧的毒害方面也起着重要的作用;内源性 戊二胺的分泌以及胞内高浓度戊二胺积累可导致 外膜渗透性降低,抑制某些抗生素如头孢霉素类 抗生素的作用。

目前合成戊二胺的方法有化学合成法、酶转化 法、微生物发酵生产法等。

化学合成法条件苛刻、 污染环境;酶转化法过程复杂、成本较高;微生物 直接发酵生产法虽相对生产原料成本较低,但直接 发酵生产的戊二胺含量较低,且发酵液成分复杂, 副产物多,产物的分离纯化比较困难。

目前,生物法合成戊二胺的工程菌主要有谷氨酸棒状杆菌和大肠杆菌, 戊二胺是通过赖氨酸脱羧酶催化赖氨酸脱羧 形成的。

大肠杆菌能够直接合成戊二胺,谷氨酸 棒状杆菌虽然不能直接合成戊二胺,但它能高效 合成戊二胺的前体,即赖氨酸脱羧酶的底物赖氨 酸,并且二者合成赖氨酸的途径类似 在这里,我们报告了代谢工程大肠杆菌菌株的发展,过度生产尸胺在葡萄糖矿物盐培养基。

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