Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

การแสดงออกร่วมของเอนไซม์ที่ต้านทานการเกิดการยับยั้งแบบย้อนกลับในวิถีการสังเคราะห์ฟีนิลอะลานีนเพื่อเพิ่มการผลิตฟีนิลอะลานีน

Year (A.D.)

2019

Document Type

Thesis

First Advisor

Kanoktip Packdibamrung

Faculty/College

Faculty of Science (คณะวิทยาศาสตร์)

Department (if any)

Department of Biochemistry (fac. Science) (ภาควิชาชีวเคมี (คณะวิทยาศาสตร์))

Degree Name

Master of Science

Degree Level

Master's Degree

Degree Discipline

Biochemistry

DOI

10.58837/CHULA.THE.2019.22

Abstract

L-Phenylalanine (L-Phe) is an important commercial amino acid. It is widely used in food and pharmaceutical industries. Currently, the requirement of L-Phe is increased according to the great demand for the low-calorie sweetener, aspartame. In Escherichia coli, the synthesis of L-Phe is controlled by the multi-hierarchical regulations. AroG isoform of 3-deoxy- D-arabino-heptulosonate-7-phosphate synthase (DAHP synthase) and chorismate mutase/prephenate dehydratase (PheA), two important enzymes, are feedback inhibited by LPhe. Co-expression of feedback-resistant pheA (pheA[superscript L359D]) with other pivotal genes in L-Phe biosynthesis pathway: aroB, aroL, phedh, tktA, aroG, pheA, yddG, and glpF in pRSFDuet-1 (pPTFBLYA[superscript L359D]) elevated L-Phe production of E. coli BL21(DE3) 3.78 fold in comparison to that of wildtype (pPTFBLYAwt). In this research, wildtype aroG (aroGwt) and feedback resistant aroG genes (aroGL175D, aroG[superscript Q151L], aroGQ151A and aroG[superscript Q151N]) were cloned into pRSFDuet-1 and then transformed into E. coli BL21(DE3). AroGQ151N clone gave the highest specific activity of DAHP synthase in the presence of 20 mM L-Phe. Therefore, E. coli BL21(DE3) containing pBLPTA[superscriptL359D]Gwt & pYF and pBLPTA[superscript L359D]GQ151N & pYF were constructed and their production of LPhe in 6% glycerol medium were determined in comparison to pBLPT & pYF clone. The presence of PheA[superscript L359D] and AroG[superscript Q151N] elevated L-Phe production 8.7 fold while the clone containing AroG[superscript Q151N] produced L-Phe 1.2 fold higher than AroGwt clone.

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

แอล-ฟีนิลอะลานีน (L-Phe) เป็นกรดอะมิโนจำเป็นที่มีความสำคัญเชิงพาณิชย์ที่ถูกนำมาใช้อย่าง แพร่หลายในอุตสาหกรรมอาหารและยา ในปัจจุบันมีความต้องการของแอล-ฟีนิลอะลานีนสูงขึ้นตามความ ต้องการในการผลิตแอสปาแตมซึ่งเป็นสารให้ความหวานแทนน้ำตาลที่มีแคลอรี่ต่ำ ใน Escherichia coli การ สังเคราะห์แอล-ฟีนิลอะลานีนถูกควบคุมหลายลำดับขั้น ไอโซฟอร์ม AroG ของ 3-deoxy-D-arabinoheptulosonate- 7-phosphate synthase (DAHP synthase) แ ล ะ chorismate mutase/prephenate dehydratase (PheA) เป็นเอนไซม์ที่สำคัญ 2 ชนิด ที่ถูกยับยั้งแบบย้อนกลับได้โดย L-Phe การแสดงออกร่วม ของ pheA ที่ต่อต้านการยับยั้งแบบย้อนกลับ (pheA [superscriptL359D]) กับยีนอื่น ๆ ที่สำคัญในวิถีการสังเคราะห์ L-Phe ได้แก่ aroB, aroL, phedh, tktA, aroG, pheA, yddG และ glpF ใน pRSFDuet-1 (pPTFBLYA [superscript L359D]) สามารถ เพิ่มการผลิต L-Phe ได้เป็น 3.78 เท่า เมื่อเทียบกับโคลนที่มี pheAwt (pPTFBLYAwt) ในงานวิจัยนี้ยีน aroGwt และ aroG ที่ต้านทานการควบคุมแบบย้อนกลับ (aroGL175D, aroG[superscript Q151L], aroG[superscript Q151A] และ aroG [superscript Q151N]) ได้ถูก โคลนเข้า pRSFDuet-1 แล้วทรานส์ฟอร์มเข้า E. coli BL21(DE3) พบว่าโคลน AroG [superscript Q151N] มีแอคติวิตีจำเพาะของ DAHP synthase สูงสุดในภาวะที่มี L-Phe 20 มิลลิโมลาร์ ดังนั้นจึงได้ทำการสร้างโคลนของ E. coli BL21(DE3) ที่มี pBLPTA [superscript L359D]Gwt & pYF แล ะ pBLPTA [superscript L359DGQ151N] & pYF แ ล้วทำการต รวจวัด การผลิต L-Phe ใน minimum medium ที่มีก ลีเซอรอล ร้อยละ 6 เทียบกับโคลน ที่มี pBLPT & pYF พบว่า โคลน pBLPTA[superscript L359D]G[superscript Q151N] & pYF มีการผลิต L-Phe สูงขึ้น 8.7 เท่า และโคลนที่มี AroG[superscript Q151N] ผลิต L-Phe ได้มากกว่าโคลนที่มี AroGwt 1.2 เท่า

Included in

Biochemistry Commons

Share

COinS
 
 

To view the content in your browser, please download Adobe Reader or, alternately,
you may Download the file to your hard drive.

NOTE: The latest versions of Adobe Reader do not support viewing PDF files within Firefox on Mac OS and if you are using a modern (Intel) Mac, there is no official plugin for viewing PDF files within the browser window.