《變形菌視紫質光合磷酸化與宿主菌代謝耦聯的研究》是依託清華大學，由吳瓊擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：變形菌視紫質光合磷酸化與宿主菌代謝耦聯的研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：吳瓊
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
能量代謝是微生物發酵的核心問題，而能量代謝不足也是制約著目前工業微生物領域進一步發展的主要因素之一。變形菌視紫質（Proteorhodopsin, PR）是近年來新發現的一種光合質子泵，在光照的條件下頸棗拜抹可以發生光合磷酸化反應，將光能轉化為ATP。本課題歡捆蘭旨在探討PR光合磷酸化系統的異源表達及其對宿主菌鞏櫃能量和物質代謝的影響，將光合磷酸化的能量輸出與宿主菌能量代謝耦聯，改善菌體能量供給，並在此基礎上進一步影響胞內物質代謝，促進細胞生長；以此更好理解宿主的異源能量代謝機理。.研究中藉此構建帶有光合磷酸化系統的PHA厭氧發酵菌株，探索其以理論最高摩獄拳付爾轉化率合成PHBHHx，解決厭氧發酵生產菌能量代謝不足而導致細胞生產緩慢、副產物過多等問題。此項構建以光能作為第二能量來源生產菌的方法不僅適用於厭氧發酵生產PHA、琥珀酸等生產菌，對涉及能量代謝不足的工業微生物生產菌均具有普遍意義。
結題摘要
能量代謝是微生物發酵的核心問題，而能量不足制約著目前工業微生物領域進一步發展的主要原因之一。變形菌視紫質（Proteorhodopsin，PR）是近年來發現的一種光合質子泵，在光照下可以為細胞提供額外能量。本項目通過對大腸桿菌進行改造，得到模擬厭氧的菌株大腸桿菌MG1655（hemD-），並海采悼以此為平台首次證明了PR產生的能量可以促進細胞的生長、利用戀習提端代謝廢物乳酸生產PHA，並且影響細院姜采胞的代謝過程。本研究將有可能在更大範圍內顯著提高細胞生長，減少或利用代謝副產物，對厭氧發酵和涉及的工業微生物生產中能量不足的情況具有普遍意義。
