(3)在保藏过程中除选择合理的保藏方法外,对于营养缺陷型菌株要提供足够的营养物, 抗性株可添加适量的抗性物质。 (4)必须定期进行分离、纯化工作,保持其遗传性能的稳定。 通过前面的研究可以发现,虽然FB31是从FB21的保藏斜面中接出,但其遗传标记发 生了改变,比较FB3l和FB2l的发酵性能来看,FB31退化较为明显,主要表现在两方面: 是产酸水平的降低,二是耐高糖性能的降低,表明菌株发生了回复突变。为此对FB31菌 株进行了诱变,希望提高其产酸性能。 四、赖氨酸产生菌FB42的获得 )黄色短杆菌产赖氨酸的合成途径与调控机制 根据文献报道,黄色短杆菌产12种氨基酸的合成代谢途径如图4-2-3所示。氨基酸的 代谢途径主要有三条:(1)从葡萄糖经丙酮酸到丙氨酸、缬氨酸:;(2)从葡萄糖经草酰乙酸和 α-酮戊二酸到谷氨酸:(3)从葡萄糖经天门冬氨酸、天门冬氨酸半醛到赖氨酸、苏氨酸和蛋 氨酸 图4-2-3黄色短杆菌氨基酸合成示意图 ①丙酮酸羧化酶:②磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶:③天门冬氨酸激酶:④二氢吡啶二羧酸合成酶:⑤丙酮酸 -L-丙氨酸转移酶:⑥a-酮戊二酸脱羧酶:⑦天门冬氨酸-脱羧酶:⑧高丝氨酸脱羧酶 馈抑制;"反馈阻遏 黄色短杆菌的赖氨酸合成途径,即上述第三条途径,存在着严格的调节机制,正常的细 胞几乎不积累赖氨酸、苏氨酸和蛋氨酸。该调节机制由下面几种作用共同完成 ①谷氨酸优先合成,谷氨酸合成过剩就会抑制谷氨酸脱氢酶(GD)的活性,使得生物合成的 代谢流转向天门冬氨酸。天门冬氨酸的过剩也会抑制磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的活性, 使得天门冬氨酸不致大量积累。 ②赖氨酸的前体物天门冬氨酸与乙酰CoA的生成形成平衡合成( Balance Sythesis。乙酰 CoA的增加能逆转天门冬氨酸对其自身合成的反馈抑制 ③天门冬氨酸激酶( Aspartic acid Kinase,AK)受赖氨酸与苏氨酸的协同反馈。研究表明天门 冬氨酸激酶是一个变构酶,该酶催化天门冬氨酸和AP形成α-天门冬氨酸磷酸,有两个 变构位置可以接受末端产物。AK受赖氨酸与苏氨酸的协同抑制,当只有赖氨酸或苏氨 酸与变构位置结合时,酶活影响不大,当赖氨酸与苏氨酸同时结合到两个变构位置上时 酶活受到强烈抑制。此外AK在赖氨酸合成调节中有着重要的意义,研究表明AK是赖 氨酸合成途径中唯一的反馈调节点。赖氨酸分支途径的其它酶,如第一个专一性酶一 二氢吡啶二羧酸合成酶,末端产物如赖氨酸或其它氨基酸单独或组合对该酶无抑制作 用,且该酶也不受赖氨酸的反馈阻遏 ④赖氨酸与亮氨酸的生物合成之间存在着代谢互锁( Metabolic Interlock),赖氨酸分支途径 的初始酶二氢吡啶二羧酸合成酶为亮氨酸所阻遏。 ⑤蛋氨酸比苏氨酸优先合成,蛋氨酸合成的过剩就会阻遏高丝氨酸-O转乙酰酶,使得生8 (3)在保藏过程中除选择合理的保藏方法外，对于营养缺陷型菌株要提供足够的营养物， 抗性株可添加适量的抗性物质。 (4)必须定期进行分离、纯化工作，保持其遗传性能的稳定。 通过前面的研究可以发现，虽然 FB31 是从 FB21 的保藏斜面中接出，但其遗传标记发 生了改变，比较 FB31 和 FB21 的发酵性能来看，FB31 退化较为明显，主要表现在两方面： 一是产酸水平的降低，二是耐高糖性能的降低，表明菌株发生了回复突变。为此对 FB31 菌 株进行了诱变，希望提高其产酸性能。 四、赖氨酸产生菌 FB42 的获得 (一)黄色短杆菌产赖氨酸的合成途径与调控机制 根据文献报道，黄色短杆菌产 12 种氨基酸的合成代谢途径如图 4-2-3 所示。氨基酸的 代谢途径主要有三条：(1)从葡萄糖经丙酮酸到丙氨酸、缬氨酸；(2)从葡萄糖经草酰乙酸和 -酮戊二酸到谷氨酸；(3)从葡萄糖经天门冬氨酸、天门冬氨酸半醛到赖氨酸、苏氨酸和蛋 氨酸。 图 4-2-3 黄色短杆菌氨基酸合成示意图 ①丙酮酸羧化酶；②磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶；③天门冬氨酸激酶；④二氢吡啶二羧酸合成酶；⑤丙酮酸 -L-丙氨酸转移酶；⑥-酮戊二酸脱羧酶；⑦天门冬氨酸--脱羧酶；⑧高丝氨酸脱羧酶 反馈抑制； 反馈阻遏 黄色短杆菌的赖氨酸合成途径，即上述第三条途径，存在着严格的调节机制，正常的细 胞几乎不积累赖氨酸、苏氨酸和蛋氨酸。该调节机制由下面几种作用共同完成。 ① 谷氨酸优先合成，谷氨酸合成过剩就会抑制谷氨酸脱氢酶(GD)的活性，使得生物合成的 代谢流转向天门冬氨酸。天门冬氨酸的过剩也会抑制磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的活性， 使得天门冬氨酸不致大量积累。 ② 赖氨酸的前体物天门冬氨酸与乙酰 CoA 的生成形成平衡合成(Balance Sythesis)。乙酰 CoA 的增加能逆转天门冬氨酸对其自身合成的反馈抑制。 ③ 天门冬氨酸激酶(Aspartic acid Kinase, AK)受赖氨酸与苏氨酸的协同反馈。研究表明天门 冬氨酸激酶是一个变构酶，该酶催化天门冬氨酸和 ATP 形成-天门冬氨酸磷酸，有两个 变构位置可以接受末端产物。AK 受赖氨酸与苏氨酸的协同抑制，当只有赖氨酸或苏氨 酸与变构位置结合时，酶活影响不大，当赖氨酸与苏氨酸同时结合到两个变构位置上时， 酶活受到强烈抑制。此外 AK 在赖氨酸合成调节中有着重要的意义，研究表明 AK 是赖 氨酸合成途径中唯一的反馈调节点。赖氨酸分支途径的其它酶，如第一个专一性酶── 二氢吡啶二羧酸合成酶，末端产物如赖氨酸或其它氨基酸单独或组合对该酶无抑制作 用，且该酶也不受赖氨酸的反馈阻遏。 ④ 赖氨酸与亮氨酸的生物合成之间存在着代谢互锁(Metabolic Interlock)，赖氨酸分支途径 的初始酶二氢吡啶二羧酸合成酶为亮氨酸所阻遏。 ⑤ 蛋氨酸比苏氨酸优先合成，蛋氨酸合成的过剩就会阻遏高丝氨酸-O-转乙酰酶，使得生