大肠杆菌“自学成才”解决高活性生产难题

江南大学周景文团队最近在《ACS Synthetic Biology》上公布了一条新路子,这让大肠杆菌“学”会了直接把烟酰胺变成NMN,绕开了NAMPT这个关键酶。虽然这次没有现成的酶可用,但他们让大肠杆菌“自学成才”,彻底解决了高活性生产难题。他们先是把菌株里负责分解NMN的nadR、pncC、ushA和purR这四个基因全给敲除了,这样就堵住了NMN往细胞里渗漏和反馈抑制的去路。接着从8种NAMPT中筛选出了催化活性最强的那个,发现来自弧菌噬菌体KVP40的酶最好用,活性直接提升了1.7倍。最后还把解淀粉芽孢杆菌的PRPS合成酶给共表达了进去,让PRPP的量变多;同时引入BMpnuC外排泵,把细胞里的NMN往外“请”,摇瓶里的浓度就提高了30%。 这次改造后,摇瓶里的NMN产量达到了2.6 g/L。在5升补料分批反应器里,只要往里面加入6.1 g/L的烟酰胺原料,仅仅25个小时就能转化出16.2 g/L的NMN产品,转化率高达97%。这个产量已经刷新了大肠杆菌异源合成NMN的纪录,也为以后生产NR、NAD+、NADH这些衍生物铺平了道路。