钝齿棒杆菌OATase功能解析与增强表达对L-精氨酸合成的促进作用

本文主要探讨了钝齿棒杆菌(Corynebacterium crenatum)中鸟氨酸乙酰转移酶(Ornithine Acetyltransferase, OATase)基因的功能及其在L-精氨酸合成途径中的作用。研究由蔡冬梅、窦文芳等人进行，他们以高产L-精氨酸的钝齿棒杆菌JNPH5-8的基因组为出发点，通过PCR技术扩增出编码OATase的基因argJ片段。 实验的核心目标是理解OATase在L-精氨酸合成过程中的具体功能，以及通过增强其表达对L-精氨酸产量的影响。首先，研究人员在大肠杆菌(Escherichia coli)BL21(DE3)中诱导表达argJ基因，并对其功能进行了分析。通过构建穿梭表达载体pJC1-tac-argJ，成功地将argJ基因导入C.crenatum JNPH5-8中，实现了基因的高效表达。 结果显示，argJ基因编码的蛋白质是一个含有388个氨基酸的多肽，分子量约为39.7kDa。在大肠杆菌中，C.crenatum JNPH5-8的argJ编码的酶具有双功能特性，当诱导温度低于16℃时，它以可溶性的α和β亚基形式存在。与野生型菌株JNPH5-8相比，重组菌C.crenatum(pJC1-tac-argJ)的OATase酶活性提高了90.9%，这意味着增强的OATase表达显著提升了L-精氨酸合成的代谢效率。 通过实验数据，作者得出结论，C.crenatum JNPH5-8的OATase在L-精氨酸合成过程中发挥关键作用，且通过增强其表达可以显著提升L-精氨酸的积累量。这对于优化微生物发酵工艺，提高L-精氨酸的生产效率，以及在医药、食品和化妆品行业中应用L-精氨酸具有重要的理论和实践意义。 关键词：L-精氨酸、钝齿棒杆菌、argJ、鸟氨酸乙酰转移酶。这项研究不仅深化了对微生物代谢途径的理解，也为L-精氨酸的工业生产提供了新的策略和改进方案。