Исследование аэробного биосинтеза 4-гидроксимасляной кислоты клетками Escherichia coli при гетерологичной экспрессии гена 2-кетоглутарат-декарбоксилазы

Автор: А.Ю. Гулевич, М.С. Сконечный, А.В. Сухоженко, А.Ю. Скороходова, В.Г. Дебабов

Страница: 46-54

Исследование аэробного биосинтеза 4-гидроксимасляной кислоты клетками Escherichia coli при гетерологичной экспрессии гена 2-кетоглутарат-декарбоксилазы

Биотехнология, 2015, № 2, С. 46-54

УДК 577.121

Раздел:  «Продуценты, биология, селекция, генетическая инженерия»

А.Ю. Гулевич ^{1, *},  М.С. Сконечный ²,  А.В. Сухоженко ¹,  А.Ю. Скороходова ¹,  В.Г. Дебабов ¹

¹  ФГУП “Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов” (ГосНИИгенетика),  Москва, 117545

²  ФГАОУ высшего образования “Российский университет дружбы народов”,  Москва, 117198

e-mail:  gulevich@genetika.ru

Ген Rv1248c (kgd) Mycobacterium tuberculosis был экспрессирован в рекомбинантном штамме E. coli с инактивированными путями смешаннокислотного брожения и анаэробной генерации ацетил-КоА, а также с модифицированной системой транспорта и фосфорилирования глюкозы и измененной регуляцией гена ydfG, кодирующего NADPH-зависимую дегидрогеназу гидроксикарбоновых кислот. Установлено, что при интенсивном формировании 2-кетоглутарата в ходе аэробной утилизации глюкозы синтез 4-гидроксимасляной кислоты рекомбинантным штаммом E. coli возможен не только при прямой конверсии 2-кетоглутарата в сукцинат-полуальдегид под действием чужеродной ферментативной активности, но и в результате вовлечения соответствующего интермедиата цикла трикарбоновых кислот в каскад нативных биохимических реакций. Индуцированная экспрессия гена 2-кетоглутарат-декарбоксилазы в клетках рекомбинантного штамма обеспечивала эффективную конверсию 2-кетоглутарата в производные сукцинат-полуальдегида; при этом концентрация синтезированной 4-гидроксимасляной кислоты достигала 0,3 мМ и лимитировалась, по-видимому, активностью фермента, катализирующего терминальную стадию восстановления предшественника.

Ключевые слова:  4-гидроксимасляная кислота,  2-кетоглутарат-декарбоксилаза,  Escherichia coli.

Полная версия данной статьи находится на сайте Российской научной электронной библиотеки по адресу:  http://elibrary.ru/item.asp?id=23746040

14.09.2015, 4606 просмотров.