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大肠杆菌L-色氨酸生产菌株基因工程改造及代谢调控研究

摘要第3-5页
Abstract第5-7页
第一章 绪论第11-21页
    1.1 L-色氨酸的性质和应用第11-12页
    1.2 L-色氨酸的生产方法第12-13页
    1.3 L-色氨酸的微生物合成机制第13-15页
        1.3.1 L-色氨酸的微生物合成途径第13-14页
        1.3.2 微生物合成L-色氨酸的调控机制第14-15页
    1.4 L-色氨酸合成的代谢调控策略第15-19页
        1.4.1 抗反馈调剂作用酶的筛选第15页
        1.4.2 关键酶表达量的提高第15-16页
        1.4.3 前提物供应量的提高第16页
        1.4.4 分支代谢产物生成的减弱第16-17页
        1.4.5 L-Trp转运途径的改造第17页
        1.4.6 L-Trp降解途径的阻断第17页
        1.4.7 磷酸烯醇丙酮酸-葡萄糖磷酸转移酶系统改造第17-18页
        1.4.8 乙酸合成途径改造第18-19页
    1.5 立题依据及主要研究内容第19-21页
        1.5.1 立题依据第19页
        1.5.2 研究内容第19-21页
第二章 大肠杆菌全局调控蛋白Crp、FruR、FlhD、TyrR的失活对L-Trp合成的影响第21-41页
    2.1 引言第21-22页
    2.2 材料与方法第22-29页
        2.2.1 菌株和质粒第22页
        2.2.2 试剂和仪器第22-23页
        2.2.3 培养基和培养条件第23-25页
        2.2.4 分子生物学操作第25-28页
        2.2.5 发酵参数的测定第28页
        2.2.6 代谢组学分析第28-29页
    2.3 结果与讨论第29-39页
        2.3.1 菌株E.coliFB-04基因组crp、fruR、flhD及tyrR基因缺失菌株的构建第29-31页
        2.3.2 crp、fruR、flhD及tyrR单基因缺失菌株摇瓶发酵第31-34页
        2.3.3 fruR基因敲除对不同碳源组合代谢的影响第34-35页
        2.3.4 菌株E.coliFB-04(ΔfruR)胞内物质主成分分析第35-36页
        2.3.5 菌株E.coliFB-04(ΔfruR)代谢流分析第36-38页
        2.3.6 菌株E.coliFB-04(ΔfruR)3L发酵罐分批补料发酵第38-39页
    2.4 本章小结第39-41页
第三章 大肠杆菌携运蛋白Hpr突变弱化磷酸烯醇式丙酮酸?葡萄糖磷酸转移酶系统提高糖转化率第41-55页
    3.1 引言第41页
    3.2 材料与方法第41-45页
        3.2.1 菌株和质粒第41页
        3.2.2 试剂和仪器第41页
        3.2.3 培养基与培养方法第41-42页
        3.2.4 分子生物学操作第42-44页
        3.2.5 发酵参数的测定第44-45页
    3.3 结果与讨论第45-53页
        3.3.1 质粒pMD-SK的构建第45-46页
        3.3.2 ptsH基因缺失菌株E.coliFB-04(ΔptsH)的构建第46-47页
        3.3.3 菌株E.coliFB-04(ΔptsH)摇瓶发酵第47页
        3.3.4 基因ptsH编码蛋白(Hpr)的定点突变第47-49页
        3.3.5 不同ptsH突变基因对基因组原始基因的替换第49-50页
        3.3.6 菌株E.coliFB-04(ptsHN12S),FB-04(ptsHN12A),FB-04(ptsHS46A),FB-04(ptsHS46N)摇瓶发酵第50-51页
        3.3.7 菌株E.coliFB-04(ptsHN12S),FB-04(ptsHN12A),FB-04(ptsHS46A)3L发酵罐分批补料发酵第51-53页
    3.4 本章小结第53-55页
第四章 大肠杆菌乙酸主要合成途径的阻断减弱乙酸形成第55-67页
    4.1 引言第55页
    4.2 材料与方法第55-57页
        4.2.1 菌株和质粒第55页
        4.2.2 试剂和仪器第55页
        4.2.3 培养基和培养方法第55-56页
        4.2.4 分子生物学操作第56-57页
        4.2.5 发酵参数的测定第57页
        4.2.6 代谢组学分析第57页
    4.3 结果与讨论第57-65页
        4.3.1 pta基因敲除菌E.coliFB-04(Δpta)的构建第57-59页
        4.3.2 ackA基因敲除菌E.coliFB-04(ΔackA)的构建第59-60页
        4.3.3 菌株E.coliFB-04(Δpta)和FB-04(ΔackA)摇瓶发酵第60-61页
        4.3.4 菌株E.coliFB-04(Δpta)和FB-04(ΔackA)3L发酵罐分批补料发酵第61-63页
        4.3.5 菌株E.coliFB-04(Δpta)胞内物质主成分分析第63-64页
        4.3.6 菌株E.coliFB-04(Δpta)代谢流分析第64-65页
    4.4 本章小结第65-67页
第五章 大肠杆菌磷酸乙酰基转移酶突变体的发现及鉴定第67-77页
    5.1 引言第67页
    5.2 材料与方法第67-70页
        5.2.1 菌株和质粒第67页
        5.2.2 试剂和仪器第67页
        5.2.3 培养基和培养方法第67-68页
        5.2.4 分子生物学操作第68-69页
        5.2.5 重组蛋白的分离纯化第69-70页
        5.2.6 聚丙烯酰胺凝胶电泳分析第70页
        5.2.7 酶活测定第70页
        5.2.8 圆二色谱检测第70页
    5.3 结果与讨论第70-76页
        5.3.1 Pta突变体(Pta1)的发现第70-71页
        5.3.2 野生酶Pta及其突变体Pta1的克隆第71-72页
        5.3.3 野生酶Pta及其突变体Pta1的表达第72-73页
        5.3.4 野生酶Pta及其突变体Pta1的纯化第73-74页
        5.3.5 野生酶Pta及其突变体Pta1的酶学性质分析第74页
        5.3.6 野生酶Pta三维结构模拟第74-75页
        5.3.7 野生酶Pta及其突变体Pta1圆二色谱分析第75-76页
    5.4 本章小结第76-77页
第六章 大肠杆菌乙酸主要合成途径弱化降低乙酸形成及提高L-Trp合成第77-87页
    6.1 引言第77页
    6.2 材料与方法第77-79页
        6.2.1 菌株和质粒第77-78页
        6.2.2 试剂和仪器第78页
        6.2.3 培养基和培养方法第78页
        6.2.4 分子生物学操作第78-79页
        6.2.5 发酵参数的测定第79页
        6.2.6 代谢组学分析第79页
    6.3 结果与讨论第79-86页
        6.3.1 菌株E.coliFB-04(pta1)的构建第79-81页
        6.3.2 菌株E.coliFB-04(pta1)摇瓶发酵第81-82页
        6.3.3 菌株E.coliFB-04(pta1)3L发酵罐分批补料发酵第82-83页
        6.3.4 菌株E.coliFB-04(pta1)胞内物质主成分分析第83-84页
        6.3.5 菌株E.coliFB-04(pta1)代谢流分析第84-86页
    6.4 本章小结第86-87页
第七章 大肠杆菌丙酮酸激酶失活对L-Trp合成的影响第87-96页
    7.1 引言第87页
    7.2 材料与方法第87-89页
        7.2.1 菌株和质粒第87页
        7.2.2 试剂和仪器第87页
        7.2.3 培养基和培养方法第87-88页
        7.2.4 分子生物学操作第88-89页
        7.2.5 发酵参数的测定第89页
    7.3 结果与讨论第89-94页
        7.3.1 菌株E.coliΔpykF的构建第89-90页
        7.3.2 菌株E.coliΔpykA的构建第90-91页
        7.3.3 菌株E.coliΔpykF/pykA的构建第91-92页
        7.3.4 菌株E.coliΔpykF,ΔpykA及ΔpykF/pykA摇瓶发酵第92-93页
        7.3.5 菌株E.coliΔpykF,ΔpykA及ΔpykF/pykA3L发酵罐分批补料发酵第93-94页
    7.4 本章小结第94-96页
主要结论与展望第96-99页
    主要结论第96-98页
    展望第98-99页
论文主要创新点第99-100页
致谢第100-101页
参考文献第101-108页
附录1:附表第108-117页
附录2:代谢产物名称的缩写及全称第117-118页
附录3:作者在攻读博士学位期间发表的论文第118页

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