5-氨基乙酰丙酸合酶1抗体是一类可以特异性结合5-氨基乙酰丙酸合酶1的多克隆抗体,主要用于体外检测5-氨基乙酰丙酸合酶1的免疫学实验. 5-ALA是四氢吡咯(四氢吡咯是构成血红素,细胞色素,维生素B12的物质)的前缀化合物,是生物体合成叶绿素,血红素,维生素B12等必不可少的物质.农业上常用于增加光和效能,促进转色等. 医学上5-ALA作为一种新型光动力药物,不仅用于局部或全身的皮肤癌的治疗,还可用于膀胱癌,消化道癌,肺癌等的诊断.
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用于5-氨基乙酰丙酸生产菌的代谢工程构建研究
以C.glutamicum ATCC 13032为出发菌株,通过ALAC5合成途径构建及优化获得ALA合成菌,主要研究内容和结果如下:(1)通过增强柠檬酸合酶和异柠檬酸脱氢酶编码基因gltA和icd以增强谷氨酸合成代谢流,同时敲除谷氨酸转运蛋白Ncgl1221阻断谷氨酸输出,为ALA的合成提供充足的前体物——谷氨酸.通过优化,前体物谷氨酸的胞内含量得到明显增加,在过表达柠檬酸合酶和异柠檬酸脱氢酶的基础上,发酵液中谷氨酸含量由0.5 g/L增加至3.1 g/L,而敲除转运蛋白后的菌株发酵液中谷氨酸含量降至1.2 g/L,破碎后胞内谷氨酸剩余含量为1.5 g/L,实现了前体物谷氨酸的胞内积累.
(2)通过过表达外源关键酶基因hemASA和hemLEC,增强谷氨酸转化为ALA的能力.过表达外源关键酶基因后,发酵液中ALA含量由极微量增加至180 mg/L,实现了ALA的积累.
(3)通过过表达转氢酶基因pntABEC,并且利用不同启动子调控NAD(P)转氢酶的表达增加ALA合成过程中NADPH的供应.质粒过表达prtABEC基因后,ALA合成能力得到极大提升,ALA含量达到了 702 mg/L,而在此基础上进行的不同启动子调控结果显示利用LacI调控的Ptac启动子表达pntAB基因的效果要强于利用Ptuf和PiolT调控,最终ALA含量达到650.2 mg/L.
(4)通过过表达外源的pckAMS基因增加ALA合成途径中ATP的供应.过表达外-源的pckAMS基因使ALA的积累量增加了 12%,达到了 202 mg/L,表明ATP的供应虽然能够增强ALA的合成,但可能并不是影响其合成的关键因素.
(5)通过过表达cgl0913增加ALA合成途径中辅酶磷酸吡哆醛的供应.内源基因cgl0913的过表达使得ALA合成能力得到了极大的增强,达到了接近1.5 g/L的水平.
(6)通过对hemB基因的干扰和化学抑制减少ALA的降解,实现ALA的积累.对于hemB基因的直接敲除未成功,分析原因hemB参与血红素代谢,是血红素合成的关键酶,血红素参与氧化呼吸链的活动,对细胞生长影响较大.利用Crispri技术对hemB的干扰效果也不理想,使得菌体生长受到极大影响,可能因为干扰作用过强,抑制了菌体生长.化学抑制剂乙酰丙酸(LA),马来酸(MA)和对苯二甲酸(PA)的添加均能增加ALA的合成,其中以LA效果,使ALA的含量提高至700 mg/L.
(7)通过过表达rhtA和thrE,增强ALA转运到胞外的能力.其中RhtA的作用尤为明显,使得ALA的含量增加至1.5 g/L的程度,而ThrE同样能够转运ALA,最终达到 650 mg/L.通过本研究表明关键酶hemA和hemL在ALA的合成中具有重要作用.
此外,辅酶,还原力以及能量的供应,在ALA合成途径中同样值得重视.而寻找适宜的方式减弱ALA的降解也是研究方向之一.ALA外运蛋白RhtA的验证和ThrE的发现表明,生物体内可能仍存在多种能够转运ALA的载体未被发现,等待研究者们去探索.
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