酮古龙酸菌醌酶－呼吸链电子传递系统的研究和原位重构

项目名称： 酮古龙酸菌醌酶－呼吸链电子传递系统的研究和原位重构

项目编号： No.31370125

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 生物科学

项目作者： 张怡轩

作者单位： 沈阳药科大学

项目金额： 70万元

中文摘要： 维生素C二步发酵过程中，L-山梨糖经酮古龙酸菌（小菌）山梨糖/酮脱氢酶（醌酶）作用转化为2-酮基-L-古龙酸（2-KGA）。伴随的活性氧胁迫（ROS）是限制小菌生长和2-KGA产率（需与伴生菌混合培养发酵）的重要原因之一。本课题组前期研究认为，小菌醌酶－呼吸链电子传递系统存在功能缺陷是导致电子外溢，产生ROS的重要原因。同时该系统亦直接影响醌酶脱氢后电子传递效率，从而直接影响2-KGA产率。本项目拟通过比较分析微生物界存在的典型醌酶－呼吸链电子传递系统，研究原"混菌"发酵体系中小菌和本课题组前期发现的新小菌（独立生长、独立产2-KGA）体内该系统的功能缺陷。使用基因重组技术，将外源醌酶－呼吸链电子传递系统中各功能元件原位重组到原小菌/新小菌体内，阐述它们的功能以及对菌体生长与产2-KGA的影响机制。修复原小菌/新小菌的醌酶－呼吸链电子传递系统，减少ROS，促进菌体生长，提高2-KGA产率。

中文关键词： 酮古龙酸菌；醌酶；电子传递链；糖代谢；基因重组

英文摘要： In the process of vitamin C two-step fermentation, L-sorbose is transformed into 2-keto-L-gulonic acid (2-KGA) under the catalysis of sorbose dehydrogenase or/and sorbosone dehydrogenase (pyrroloquinoline quinone-dependent dehydrogenases, PQDD), which are

英文关键词： Ketogulonigenium；quinone-dependent dehydrogenases；electron transfer chain；carbohydrates metabolism；genetic recombination