纳豆芽孢杆菌gudB1-GDH对低氨发酵的分子调控机理

纳豆芽孢杆菌谷氨酸脱氢酶(GDH)和脲酶对纳豆发酵过程中产氨有显著影响。GDH是连接碳氮代谢的关键酶，对该菌的生长也非常重要。本课题首先对枯草芽孢杆菌纳豆芽孢杆菌谷氨酸脱氢酶(GDH)和脲酶对纳豆发酵过程中产氨有显著影响，其中GDH是连接碳氮代谢的关键酶，对该菌的生长也非常重要。本课题首先对枯草芽孢杆菌GDH及脲酶编码基因的序列和非编码区各元件进行了分析，同时对纳豆菌的脲酶性质进行了研究，结果表明两基因在进化中相对比较保守、转录效率较高，脲酶的最佳产酶条件和纳豆菌的最佳生长条件高度一致，因此，基因水平的改造才是降低产氨量的有效途径。.对gud B基因进行定点突变，成功获得7个酶活下降的突变体，分别为活性位点K80、K116和S351的单、双和三位点突变体。成功构建了rocG插入失活突变株BS 168::△rocG和脲酶失活突变株BS 168::△ure突变株，实验结果表明编码GDH的rocG和gudB可以互补，但BS 168::△ure的脲酶完全失活且不影响菌的生长。本研究证实通过ure基因敲除、GDH定点突变和同源重组可获得低产氨纳豆发酵菌株，为进一步研究GDH和脲酶影响产氨和生长代谢的机理奠定了坚实的基础。