核黄素生产菌种分子改良

发布时间: 2022-11-22

来源: 科技服务团

截止日期:2023-11-22

价格双方协商

地区：内蒙古自治区赤峰市市辖区

需求方：赤峰***公司

行业领域

生物与新医药技术

需求背景

我国的核黄素生产菌种-----枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis），由于多次随机化学和物理诱变，除了对一些代谢关键酶进行了突变，同时也对一些关键酶进行了缺失突变和回复突变，从而使工业菌株变成了严重的病态（sick）菌株，遗传特性上极不稳定，严重影响核黄素发酵水平。通过菌种分子改良，以期提升发酵技经指标，降低生产成本。

需解决的主要技术难题

代谢工程菌的构建是基于代谢途径分析，利用分子生物学技术对关键节点进行修饰，涉及多个靶点。如何使多基因协同表达，又不影响细胞的代谢平衡，是本工作要解决的关键问题。

期望实现的主要技术目标

1）对核黄素生产菌株进行基因组测序，通过比较基因组分析和对比，从代谢途径总体考虑，结合功能蛋白质组技术和代谢工程技术分析和解析芽孢杆菌产核黄素突变株的生物合成代谢与调控网络。 2）基于核黄素的生物合成代谢与调控网络解析基础，针对核黄素生物合成的重要调控酶，采用基因工程方法对HMP途径和EMP途径的代谢流量调控蛋白进行基因改造，优化基因网络，获得高产基因工程菌。 3）发酵液核黄素含量及糖素转化率达到国内领先水平；

需求解析

解析单位：“科创中国”生物医药产业科技服务团（中国微生物学会） 解析时间：2022-12-05

郭美锦

华东理工大学

教授

综合评价

核黄素(riboflavin)，即维生素B2，是一种水溶性的B族维生素，为黄素酶类的辅酶组成部分，在呼吸和生物氧化中起着重要的作用，是人类和动物必需的一种维生素。工业上应用的核黄素生产方法主要有化学合成法、化学半合成法和微生物发酵法三种。与化学合成法相比，微生物发酵法具有生产工艺简单、原料廉价以及对环境污染少、绿色可再生等优点。因此，生物方法生产核黄素倍受世界核黄素生产商的青睐，正在逐渐代替以石油为基础的化学合成法。到2002年，大约75%的核黄素是由微生物生产的。目前全球范围内主要的核黄素生产企业共四家：广济药业、巴斯夫（BASF）、蒂斯曼（DSM）、迪赛诺，它们所采用的方法都是微生物发酵法。由于市场竞争的要求，不断提升VB2发酵水平是提高产品竞争力的有效方法之一。根据目前赤峰制药公司对VB2发酵工艺不断研究，近年提高水平并不明显，主要原因是对该菌种的发酵代谢流控制尚未了解和放大规模的关键核心因子不清楚。因此，本项目提出的技术需求可以从二个方面进行研究：（1）获得VB2发酵的生理特性，如高耗糖、高耗氧、C:N比例以及糖中心代谢途径等，以此为基础开展基于代谢流为核心的发酵过程优化

处理进度

提交需求

2022-11-22 15:55:23
确认需求

2022-11-23 14:58:53
需求服务

2022-11-25 14:38:15
需求签约
需求完成

服务方

“科创中国”生物医药产业科技服务团

科创中国

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