论文导读丨重组谷氨酸棒杆菌发酵生产高分子质量透明质酸
高分子量透明质酸具备优异的细胞保护性能,同时具有更为优秀保湿和抵抗炎症的生理功能,本研究的主要目的在于如何提高合成透明质酸分子量。利用优化的透明质酸提纯方法,设计定向进化突变位点,并通过途径基因强化强化前体物质合成,均取得良好效果。
本研究首先在食品级表达宿主谷氨酸棒杆菌中表达多杀性巴斯德杆菌来源透明质酸合酶基因(pmhasA),经过密码子和透明质酸提取方法优化,透明质酸分子量达到 1.51 MDa。其次,通过理性改造透明质酸合酶编码基因(pmhasA T104A),透明质酸分子量 提高至 1.8 MDa。进一步通过强化代谢途径中 UDP-葡萄糖脱氢酶基因(ugdA),透明质酸分子量提高至 3.3 MDa。在此基础上优化最适培养温度为 20°C,摇瓶中透明质酸分子量最高为 4.8 MDa。最后在 3 L 发酵罐进行分批补料发酵,高分子量透明质酸产量达到 1.5 g/L。本文通过透明质酸合酶改造、代谢途径调控和代谢途径强化实现了高分子量透明质酸的安全、高效合成,为高分子量透明质酸的生产奠定了基础。