克雷伯氏菌甘油脱水酶基因和1,3—丙二醇氧化还原酶基因的克隆及在大肠杆菌中的表达

【作者】 周文广； 韦宇拓； 黄鲲； 黄日波；

【机构】 广西大学生命科学与技术学院发酵与酶工程研究所；

【摘要】 1,β—丙二醇是一种重要的化工原料,可用作溶剂、抗冻剂或保护剂、精细化工原料以及新型聚酯—聚埘苯二甲酸丙二醇酯(PTT)和聚氨酯的单体。PTT是一种新型聚酯材料,具有优异的回弹性、染色性、抗污性、较好的抗紫外变色性能等特点,可用于地毯、工程塑料、膜及纺织业的服装材料等,因此被认为是本世纪最具有广阔应用前景的化工原料,越来越受到人们的重视。目前生产1,3—丙二醇的方法主要是化学法,由于化学法生产成本高,且对环境污染大,因此微生物法生产1,3—丙二醇成为当前研究的热点。本论文以克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)的总DNA为模板,PCR扩增Klebsiella pneumoniae中的甘油脱水酶基因(dhaB)和1,3—丙二醇氧化还原酶基因(dhaT),分别构建表达质粒pSE—dhaB和pSE—dhaT并在大肠杆菌JM109中表达。SDS—PAGE电泳分析表明:有表达分子量为63KD、61KD、22KD、16KD(DHAB)和43KD(DHAT)的蛋白质。因此可用于多顺反子表达质粒构建试验。将dhaB基因,含核糖体结合位点(RBS)的dhaT基因和终止子串联起来置于trc启动子控制下构成多顺反子表达质粒pSE—dhaB—dhaT-terminator,转入大肠杆菌JM109内,重组菌株在含0.8%甘油培养基中于37℃培养44小时,有1,3—丙二醇产生,产率为2.7g/L。而不含多顺反子表达质粒的对照菌株则没有1,3—丙二醇生成。本研究成功地将dhaB和dhaT基因引入大肠杆菌,在大肠杆菌中建立了一条新的代谢甘油生成1,β—丙二醇的途径,同类研究在国内尚无报道。更多还原