江南大学陈坚院士课题组张娟教授团队在提高大肠杆菌耐受性以增长D-乳酸生产能力方面取得重要进展

　　张娟教授团队针对目前平衡细胞耐受性和生产能力的问题，借助组学研究和系统生物学工具，研究了耐酸性表型的触发机制，即获得提高D-乳酸耐受性同时不影响细胞正常代谢的有效元素。耐酸适应性进化菌株的转录组检测表明，在[NiFe]氢化酶成熟过程中，过表达编码附属蛋白的基因HypB和HypC可以大大提高大肠杆菌在D-乳酸致死胁迫下的生存能力。[NiFe]氢化酶附属蛋白HypB和HypC是一类可以协助氢化酶催化质子还原生成氢的耐酸因子。在D-乳酸致死胁迫下，加强HypB和HypC的表达可使细胞存活率提高336.3倍。此外，HypB和HypC可以帮助D-乳酸生产菌在酸性发酵环境中表现出更高的可持续生产力，D-乳酸滴度将提�?13.6%。为了进一步完善氢化酶附属蛋白的表达体系，本研究引入强酸驱动型启动子tdcAp，在保持D-乳酸最大强度生产的同时，可将发酵过程中的中和剂需求降低约26.7%。最终，该工程菌在低pH条件下显著提高了D-乳酸的生产能力和葡萄糖的利用率，并减少了中和剂的使用。这是首次报道氢化酶附属蛋白能够增强大肠杆菌对D -乳酸的耐酸性的研究，基于氢化酶系统的共性，该研究可为提高菌株在有机酸生产中的耐酸性提供参考、�/div>