摘要 | 第3-5页 |
Abstract | 第5-7页 |
第一章 绪论 | 第12-24页 |
1.1 L-缬氨酸理化性质、应用和生产菌株 | 第12-15页 |
1.1.1 L-缬氨酸的性质 | 第12页 |
1.1.2 L-缬氨酸的用途及市场 | 第12页 |
1.1.3 L-缬氨酸的生产方法 | 第12-13页 |
1.1.4 L-缬氨酸生产菌株国内外研究概况 | 第13-15页 |
1.2 L-缬氨酸的生物合成及代谢调控 | 第15-19页 |
1.2.1 谷氨酸棒状杆菌L-缬氨酸合成代谢途径 | 第15-16页 |
1.2.2 L-缬氨酸的生物合成途径中关键前体积累 | 第16-17页 |
1.2.3 通过过表达关键基因来加强L-缬氨酸的生物合成途径 | 第17-18页 |
1.2.4 转录和反馈抑制调控 | 第18-19页 |
1.3 基于染色体突变优化及辅助因子平衡提高L-缬氨酸产量 | 第19-20页 |
1.3.1 染色体突变优化 | 第19-20页 |
1.3.2 辅因子平衡 | 第20页 |
1.4 L-缬氨酸的外排运输调节 | 第20-21页 |
1.5 转录组学和蛋白组学在氨基酸生产菌株育种中的应用 | 第21-22页 |
1.6 本论文的主要研究内容 | 第22-24页 |
1.6.1 立题依据和研究意义 | 第22页 |
1.6.2 研究内容 | 第22-24页 |
第二章 转录组学解析C.glutamicum VWB-1高产L-缬氨酸机制 | 第24-48页 |
2.1 引言 | 第24页 |
2.2 材料和方法 | 第24-29页 |
2.2.1 菌株 | 第24页 |
2.2.2 试剂和仪器 | 第24-26页 |
2.2.3 培养基和培养条件 | 第26页 |
2.2.4 发酵参数测定 | 第26-28页 |
2.2.5 转录组学分析 | 第28-29页 |
2.3 结果和分析 | 第29-46页 |
2.3.1 C.glutamicum VWB-1与ATCC 13869分批发酵培养生长及产酸比较 | 第29-31页 |
2.3.2 C.glutamicum VWB-1与ATCC 13869转录组学测序整体比较 | 第31-32页 |
2.3.3 氨基酸代谢途径基因差异表达分析 | 第32-36页 |
2.3.4 L-缬氨酸合成所需关键前体物质和辅因子在中心代谢途径中的积累 | 第36-41页 |
2.3.5 C.glutamicum VWB-1中转运系统的调控 | 第41-43页 |
2.3.6 延伸因子、核糖体蛋白以及σ因子编码基因的转录调控 | 第43-45页 |
2.3.7 细胞分裂和细胞壁合成的关键基因在VWB-1中的转录调控 | 第45-46页 |
2.4 讨论 | 第46-47页 |
2.5 本章小结 | 第47-48页 |
第三章 蛋白组学解析C.glutamicum VWB-1高产L-缬氨酸机制 | 第48-64页 |
3.1 引言 | 第48页 |
3.2 材料和方法 | 第48-52页 |
3.2.1 菌株 | 第48页 |
3.2.2 试剂和仪器 | 第48-50页 |
3.2.3 培养基和培养条件 | 第50页 |
3.2.4 发酵参数测定 | 第50页 |
3.2.5 细胞全蛋白SDS-PAGE | 第50页 |
3.2.6 二维电泳 | 第50-51页 |
3.2.7 图像扫描和差异蛋白点比较分析 | 第51页 |
3.2.8 质谱鉴定差异蛋白 | 第51-52页 |
3.3 结果和分析 | 第52-62页 |
3.3.1 C.glutamicum VWB-1和ATCC 13869细胞全蛋白提取 | 第52页 |
3.3.2 C.glutamicum VWB-1和ATCC 13869的蛋白质组学差异模块化分析 | 第52-62页 |
3.4 讨论 | 第62-63页 |
3.5 本章小结 | 第63-64页 |
第四章 过量表达具有抗反馈抑制能力的AHAS提高出发菌株C.glutamicum VWB-1 L-缬氨酸产量 | 第64-82页 |
4.1 引言 | 第64页 |
4.2 材料和方法 | 第64-71页 |
4.2.1 菌株、质粒和引物 | 第64-66页 |
4.2.2 主要试剂 | 第66页 |
4.2.3 主要仪器 | 第66页 |
4.2.4 培养基和培养条件 | 第66-67页 |
4.2.5 分子生物学操作 | 第67-70页 |
4.2.6 蛋白表达分析 | 第70页 |
4.2.7 Ni柱纯化重组蛋白 | 第70页 |
4.2.8 酶活性检测及抗反馈抑制分析 | 第70-71页 |
4.3 结果和分析 | 第71-80页 |
4.3.1 不同AHAS序列比较分析 | 第71-73页 |
4.3.2 ilvBN的pET-28a(+)系列重组表达载体的构建及定点突变 | 第73-74页 |
4.3.3 AHAS的体外表达实验 | 第74-75页 |
4.3.4 突变型AHAS抗反馈抑制分析 | 第75-77页 |
4.3.5 用于C.glutamicum VWB-1中ilvBN表达重组载体的构建 | 第77-78页 |
4.3.6 重组表达质粒稳定性研究 | 第78页 |
4.3.7 重组C.glutamicum工程菌摇瓶产酸性能分析 | 第78-79页 |
4.3.8 VWB-1/pEC-XK99E-ilvBN1~M的补料分批发酵 | 第79-80页 |
4.4 讨论 | 第80页 |
4.5 本章小结 | 第80-82页 |
第五章 C.glutamicum VWB-1 L-缬氨酸合成旁支路途径的代谢工程改造 | 第82-95页 |
5.1 引言 | 第82-83页 |
5.2 材料和方法 | 第83-89页 |
5.2.0 菌株和质粒 | 第83-85页 |
5.2.1 工具酶和试剂 | 第85页 |
5.2.2 主要仪器 | 第85页 |
5.2.3 培养基和培养条件 | 第85页 |
5.2.4 基本操作 | 第85-88页 |
5.2.5 突变株遗传稳定性试验 | 第88页 |
5.2.6 alaT敲除突变株VWB-2的透射电镜观察 | 第88页 |
5.2.7 重组菌株发酵 | 第88-89页 |
5.3 结果和分析 | 第89-93页 |
5.3.1 敲除质粒构建 | 第89页 |
5.3.2 基因敲除 | 第89-90页 |
5.3.3 基因敲除突变株摇瓶发酵 | 第90页 |
5.3.4 基于sacB的整合型敲除方法构建alaT的无痕敲除突变株 | 第90-91页 |
5.3.5 C.glutamicum VWB-2的5L罐发酵实验 | 第91-92页 |
5.3.6 透射电镜观察VWB-2菌株形态变化 | 第92-93页 |
5.4 讨论 | 第93-94页 |
5.5 本章小结 | 第94-95页 |
第六章 增加合成途径碳代谢流并强化L-缬氨酸分泌能力提高C.glutamicum VWB-1 L-缬氨酸产量 | 第95-105页 |
6.1 引言 | 第95-96页 |
6.2 材料与方法 | 第96-100页 |
6.2.1 菌株、质粒和引物 | 第96-98页 |
6.2.2 工具酶和试剂 | 第98页 |
6.2.3 主要仪器 | 第98页 |
6.2.4 培养基和培养条件 | 第98页 |
6.2.5 重组质粒和重组菌株的构建 | 第98-100页 |
6.2.6 重组蛋白的表达分析 | 第100页 |
6.2.7 重组菌株发酵性能检测 | 第100页 |
6.3 结果与分析 | 第100-103页 |
6.3.1 表达载体构建 | 第100-101页 |
6.3.2 重组表达质粒的稳定性研究 | 第101页 |
6.3.3 不同的VWB-1重组菌的L-缬氨酸生产比较 | 第101页 |
6.3.4 重组质粒携带基因的蛋白表达分析 | 第101-102页 |
6.3.5 VWB-2重组菌株5L罐发酵实验 | 第102-103页 |
6.4 讨论 | 第103-104页 |
6.5 本章小结 | 第104-105页 |
主要结论与展望 | 第105-107页 |
主要结论 | 第105-106页 |
展望 | 第106-107页 |
论文主要创新点 | 第107-108页 |
致谢 | 第108-109页 |
参考文献 | 第109-115页 |
附录:作者在攻读博士学位期间发表的论文 | 第115页 |