丙酮酸激酶和1-磷酸果糖激酶突变可使谷氨酸棒杆菌吃糖更快

2017年12月1日，德国尤里希研究所对谷氨酸棒杆菌模式菌ATCC 13032及其不含原噬菌体的变体MB001在葡萄糖基本培养基连续传代进行适应性驯化。驯化100代后观察到两种菌株的生长速率均有20％的迅速提升，最终分别获得的进化株UBw和UBm在葡萄糖基本培养基上的生长速率提高约26％。

对多株进化菌的基因组重测序发现丙酮酸激酶pyk、1-磷酸果糖激酶fruK和镁离子Mg2+内运蛋白corA关键突变位点。在驯化出发菌株中对pyk和fruK突变重构，不仅使葡萄糖消耗速率，也发现谷氨酸棒杆菌中主要负责葡萄糖摄取的磷酸转移酶系统的酶II编码基因 ptsG的表达增加，导致菌株在葡萄糖基本培养基上生长加快。而corA突变株仅在镁离子限制条件下对生长速率提升有作用，可能是在驯化中某个时期镁离子缺乏意外导致的该突变。

这项研究的结果有助于获得更好的谷氨酸棒杆菌工业菌株。题为“Adaptive laboratory evolution of Corynebacterium glutamicum towards higher growth rates on glucose minimal medium”。

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