丁醇生物合成资料.ppt

Thanks for your attention 报告人：silla  异源重构丁醇生物合成途径提高其产量 提纲： 背景 三种丁醇生物合成途径的异源重构 总结与展望 1 4 2 合成生物学的应用研究 3 丁醇耐受性研究 背景 随着石化资源的枯竭，石油价格的不断攀升，微生物发酵生产丁醇受到了人们的普遍关注。 丁醇的分子式： 丁醇主要应用：溶剂、抗氧剂、增塑剂、合成药物、精细化工等 国内生产生物丁醇主要是以玉米为原料，利用丙酮丁醇梭菌(Clostridium acetobutylicum)发酵，其主要产物是丁醇、丙酮和乙醇，含量比例约为 6：3：1，简称ABE发酵 。 背景 传统ABE发酵丁醇生产的缺点 成本过高，价格上对石油燃料没有竞争性 发酵菌株产总溶剂较低 发酵产物中丁醇比不高 丁醇耐受性差 提高丁醇生产效率的有效技术手段 分离筛选性能优良的新菌种 过量表达菌株代谢网络的相关蛋白 敲除合成代谢副产物基因或转录阻遏蛋白的基因 利用合成生物学的方法重建丁醇生物合成途径 应用合成生物学异源重构丁醇合成途径 在酿酒酵母中重构 在大肠杆菌中重构 在乳酸菌中重构 Enzymes in black are from other organisms: AtoB, Escherichia coli; Erg10, S. cerevisiae; PhaA, Ralstonia eutropha; PhaB, Ralstonia eutropha; Ccr,Streptomycescollinus. The red ones are from Clostridium beijerinckii. Thl Hbd Crt Bcd＆EtfAB AdhE2 AdhE2 Steen E J, Chan R, Prasad N, et al. Metabolic engineering of Saccharomyces cerevisiae for the production of n-butanol. Microbial Cell Factoris, 2008, 7:36-43. 1、Plasmids contain the 2μ origin of replication, LEU2D or HIS3 genes for selection, the GAL1 or GAL10 promoters, and the CYC1, ADH1,or PGK1 transcription terminators. 2、The first three genes of the 1-butanol pathway were placed on the pESC-LEU2D plasmid and the last two or four (in the case of the etfAB, bcd bearing strain) genes were placed on the pESC-HIS3 plasmid. result ERG10，hbd phaA,phaB etfAB,bcd 应用合成生物学异源重构丁醇合成途径 在酿酒酵母中重构 在大肠杆菌中重构 在乳酸菌中重构 Reconstructing 1-butanol metabolic pathway in Escherichia coli Atsumi S, Cann A F, ConnorM R, et al.Metabolic engineering of Escherichia coli for 1-butanol production. Metabolic Engeering, 2008, 10:305–311. C. acetobutylicum thiolase, coded by thl, acetyl-CoA acetyltranserase from E. coli, coded by atoB Anzyme genes selection bcd and etfAB, from M. elsdenii ccr, from S. coelicolor CCR bcd and etfAB, from C. acetobutylicum Anzyme genes selection 磷酸乙酰转移酶( PTA, pta) Corresponding genes knockout 580mg/L Results 应用合成生物学异源重构丁醇合成途径 在酿酒酵母中重构 在大肠杆菌中重构 在乳酸菌中重构 Reconstructing n-butanol metabolic pathway in Lactobac