谷氨酰胺高產(chǎn)菌株發(fā)酵特性及其差異蛋白質(zhì)組研究.pdf

1、谷氨酰胺是一種重要的氨基酸，它不僅具有重要的生理意義，同時也是一種極有發(fā)展前途的新藥，因此谷氨酰胺的研究、開發(fā)和應(yīng)用具有重要的意義。 谷氨酰胺高產(chǎn)菌株Corynebacterium glutamicum G32在高銨鹽濃度下可以過量積累谷氨酰胺，并且隨著銨鹽的增加，谷氨酰胺的的產(chǎn)量逐漸增加，而谷氨酸的產(chǎn)量卻相應(yīng)降低，這表明該菌株胞內(nèi)的氮代謝及調(diào)控行為和標(biāo)準(zhǔn)株Corynebacterium glutamicum13032有很大的差

2、異，我們希望利用雙向電泳，分析差異蛋白表達找到C．glutamicum G32對外界銨離子水平改變應(yīng)答方面的差異，同時結(jié)合對有機酸的測定，加深對該菌氮代謝的認(rèn)識。 通過對不同銨離子水平下的發(fā)酵數(shù)據(jù)分析，高銨離子水平下，菌株的生長速率以及糖代謝速率，谷氨酸的產(chǎn)率低于低銨離子水平，而谷氨酰胺的產(chǎn)率則要高于低銨離子水平。 谷氨酸脫氫酶（GDH）、谷氨酰胺合成酶（GS）、谷氨酸合酶（GOGAT）是氨同化途徑中的重要酶。研究了不同

3、氮源水平下三種酶的比酶活變化情況。結(jié)果顯示在高氮源條件下GS以及GOGAT的比活力反而要高于低氮源條件下，改變pH對三個酶的比活力并沒有明顯影響。GDH的比活力很高，這表明了GDH在聯(lián)系碳代謝和氮代謝方面的重要作用。 分析G32在高氮和低氮培養(yǎng)基上的差異蛋白圖譜，G32在高氮情況下糖酵解途徑受到抑制，磷酸戊糖途徑PPP途徑加強，三羧酸TCA循環(huán)酮戊二酸前面的途徑加強，而酮戊二酸后面的蘋果酸脫氫酶加強，延胡索酸水化酶減弱，乳酸脫氫

4、酶表達上升，細胞生長相關(guān)蛋白的表達明顯低于低氮情況下，其它氨基酸代謝途徑中的蛋白也相應(yīng)上調(diào)，在發(fā)酵后期，應(yīng)對環(huán)境壓力的蛋白上調(diào)，暗示此時由于還原氧的增加導(dǎo)致細胞衰亡。 對谷氨酰胺合成酶基因glnA，glnA2以及中心調(diào)控因子amtR的測序結(jié)果表明，與標(biāo)準(zhǔn)菌株C．glutamicum13032相比，glnA雖然有7個核苷酸突變，但其編碼的蛋白僅僅是第47位的氨基酸由Ile變?yōu)閂al，對酶活影響不大，而glnA2由于存在兩個插入突變