丁醇生物合成.pptx

报告人：silla

提纲：

1背景

2三种丁醇生物合成途径的异源重构

3丁醇耐受性研究

4总结与展望

表1丁醇与甲醇、乙醇及汽油的性能指标比较

项目

甲醇

乙醇

丁醇

汽油

热值(Btu/gal)

64000

84000

110000

114000

辛烷值

91

92

94

96

空气燃油混合比

6.6

9

11~12

12～15

氧含量

50%

34.8%

21.6%

目前使用的汽油含氧化合

物的氧含量为15.7%～18.2%

蒸气压

4.6

2

0.33

4.5

·随着石化资源的枯竭，石油价格的不断攀升，微生物发酵生产丁醇受到了人们的普遍关注。

·丁醇的分子式：

丁醇主要应用：溶剂、抗氧剂、增塑剂、合成药物、精细

化工等

背景

国内生产生物丁醇主要是以玉米为原料，利用丙酮丁醇梭菌(Clostridiumacetobutylicum)发酵，其主要产物是丁醇、

丙酮和乙醇，含量比例约为

6:3:1,简称ABE发酵。

传统ABE发酵丁醇生产的缺点

·成本过高，价格上对石油燃料没有竞争性

·发酵菌株产总溶剂较低

·发酵产物中丁醇比不高

·丁醇耐受性差

提高丁醇生产效率的有效技术手段

分离筛选性能优良的新菌种

过量表达菌株代谢网络的相关蛋白

敲除合成代谢副产物基因或转录阻遏蛋白的基因利用合成生物学的方法重建丁醇生物合成途径

应用合成生物学异源重构丁醇合成途径

在酿酒酵母中重构

在大肠杆菌中重构

在乳酸菌中重构

Enzymesinblackare

fromotherorganisms:

AtoB,Escherichiacoli;

Erg10,S.cerevisiae;

PhaA,Ralstoniaeutropha;PhaB,Ralstoniaeutropha;Ccr,Streptomycescollinus

TheredonesarefromClostridiumbeijerinckii.

acetoacetyl-CoA(AcAcCoA)

3-hydroxybutyryl-CoA

dehydrogenase

3-hydroxybutyryl-CoA(HbCoA)

crotonase

O

SC

HbdPhaB

SCoA

Crt

butyryl-CoA

butyraldehyde(BICoAADH

dehydrogenase

NAD+

butyraldehyde

NADH

butanol

dehydrogenaseNAD+

crotonoyl-CoA

dlg-e(CrCoANADHBcdEtfABCcr

NAD+

enas

CoA

ehydro

butyry

●SteenEJ,ChanR,PrasadN,etal.MetabolicengineeringofSaccharomycescerevisiaefortheproduction

AdhE2

H

AdhE2

2acetyl-CoA(AcCoA)

Thl

NAD(P)H

NAD(P)+

AtoB,Erg10,PhaA

butanol

thiolase

SOOA

OH

1、Plasmidscontainthe2μoriginof

replication,LEU2DorHIS3genesfor

selection,theGAL1orGAL10promoters,andtheCYC1,ADH1,orPGK1

transcriptionterminators.

2、Thefirstthreegenesofthe1-butanolpathwaywereplacedonthepESC-LEU2Dplasmidandthelasttwoorfour(inthe

caseoftheetfAB,bcdbearingstrain)geneswereplacedonthepESC-HIS3plasmid.

PGAL1/GAL10

pUC-Ori

BY4742Matc,HIS3A|;LEU240;LYS2A