一种基于乙酸合成戊二胺的工程菌株的构建方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种基于乙酸合成戊二胺的工程菌株的构建方法与应用。以大肠杆菌KA30为底盘细胞，在胞内引入乙酸同化途径，强化草酰乙酸合成途径以及天冬氨酸合成途径，获得质粒pTrc99a‑gltA‑aceB‑MDH‑aspA‑aspC和pCWJ‑ackA‑PTA‑cadA，并一同转入到大肠杆菌KA30中获得高效利用乙酸合成戊二胺的重组菌株KA306。本发明专利技术首次构建出能够高效利用乙酸合成戊二胺的大肠杆菌KA306，在添加10 g/L乙酸钠的条件下合成了0.44 g/L戊二胺，乙酸摩尔转化率达21.9%。本发明专利技术利用非粮食基乙酸作为底物合成戊二胺，为戊二胺的生物合成提供了新思路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物，具体涉及一种基于乙酸合成戊二胺的工程菌株的构建方法与应用。

技术介绍

1、1,5-戊二胺(1,5-diaminopentane)，即尸胺(cadaverine)，又称为1,5-二氨基戊烷，是生物胺的一种。最早由ludwig brieger在腐烂尸体中发现并因此得名。在细胞中，1,5-戊二胺是赖氨酸合成途径的衍生物，由l-赖氨酸经赖氨酸脱羧酶催化得到，是细胞内重要的生理功能因子。1,5-戊二胺在农业、医学和工业上有着广泛的应用。在农业上，应用于调节植物生长代谢，提高果实质量和产量；在医学上，应用于治疗痢疾的药物中；在工业上，1,5-戊二胺可与二元酸反应合成生物基高分子材料聚酰胺(尼龙，pa)，pa5.4，pa5.6和pa5.10等；与传统尼龙材料相比，生物基尼龙大大降低了生产成本，减少了化石燃料等不可再生资源的使用。

2、乙酸是一种重要的基础有机化学中间体，在化学工业中起着重要作用，由于其价格便宜且非常丰富，在生物合成中的使用可以降低原料的成本，从而以更经济的工艺进行生产，因此乙酸成为一种低成本的碳源来源。

3、目本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于乙酸合成戊二胺的工程菌株的构建方法，其特征在于，以大肠杆菌KA30为底盘细胞，在胞内引入乙酸同化途径，强化草酰乙酸合成途径以及天冬氨酸合成途径，获得质粒pTrc99a-gltA-aceB-MDH-aspA-aspC和pCWJ-ackA-PTA-cadA，并一同转入到大肠杆菌KA30中获得高效利用乙酸合成戊二胺的重组菌株KA306。

2.根据权利要求1所述的一种基于乙酸合成戊二胺的工程菌株的构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种基于乙酸合成戊二胺的工程菌株的构建方法，其特征在于，步骤1中所述赖氨酸脱羧酶基因cadA的核苷酸序列...

【技术特征摘要】

1.一种基于乙酸合成戊二胺的工程菌株的构建方法，其特征在于，以大肠杆菌ka30为底盘细胞，在胞内引入乙酸同化途径，强化草酰乙酸合成途径以及天冬氨酸合成途径，获得质粒ptrc99a-glta-aceb-mdh-aspa-aspc和pcwj-acka-pta-cada，并一同转入到大肠杆菌ka30中获得高效利用乙酸合成戊二胺的重组菌株ka306。

2.根据权利要求1所述的一种基于乙酸合成戊二胺的工程菌株的构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种基于乙酸合成戊二胺的工程菌株的构建方法，其特征在于，步骤1中所述赖氨酸脱羧酶基因cada的核苷酸序列如seq id no.1所示。

4.根据权利要求2所述的一种基于乙酸合成戊二胺的工程菌株的构建方法，其特征在于，步骤2中质粒pcwj-acka-pta-cada的构建步骤如下：通过选取引物， pcr复制大肠杆菌ka30上的乙酸激酶基因acka和磷酸乙酰转移酶基因pta，并与载体pcwj连接后，转入克隆载体trans1-t1，经过lb平板初筛后，挑点进行菌落pcr验证后测序获得正确的质粒pcwj-acka-pta；以pcwj-cada为模板，通过pcr获得cada片段，通过同源重组的方式连接至pcwj-acka-pta，获得质粒pcwj-acka-pta-cada；其中，乙酸激酶基因acka的核苷酸序列如seq idno.2，磷酸乙酰转移酶基因pta的核苷酸序列如seq id no.3所示。

5.根据权利要求2所述的一种基于乙酸合成戊二胺的工程菌株的构建方法，其特征在于，步骤3中质粒ptrc99a-glta-aceb-mdh的构建方法如下：选取引物，通过pcr复制大肠杆菌ka...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈可泉，马晨曦，王静，王昕，朱彤彤，赵超，景浩天，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：