通过代谢工程增强烟酰胺单核苷酸的产量，并利用流式细胞术对大肠杆菌进行筛选

《Biotechnology Letters》：Enhancing production of nicotinamide mononucleotide by metabolic engineering and flow cytometry screening of Escherichia coli

β-烟酰胺单核苷酸（NMN）生物合成通过构建重组质粒pETDuet-NPk和pCDFDuet-NPC，整合能量代谢与转运系统，工程菌株E. coli 2d在D-ribose和nicotinamide底物下产量达0.139 g/L，较葡萄糖提升3.6倍。UV诱变结合流式筛选获得突变株2d-C1，NMN产量达0.91 g/L，效率提升6.5倍，验证合成生物学策略的高效性与可扩展性。

　　

摘要

β-烟酰胺单核苷酸（NMN）是一种核苷酸，它是细胞能量的重要来源，同时也是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD⁺的直接前体，而NAD⁺是人体代谢中至关重要的辅因子。鉴于其在营养和医疗保健领域的巨大价值，NMN的生物合成最近已成为全球研究的重点领域。在本研究中，我们构建了重组质粒pETDuet-NPk，该质粒编码三种细胞内蛋白（Prs、Rk和Nampt）；同时还构建了重组质粒pCDFDuet-NPC，其中包含核糖ABC转运系统、烟酰胺核苷酸转运蛋白（PnuC）和烟酸（NA）转运蛋白（NiaP）。这两种质粒被用于培育工程菌株E. coli 2d，该菌株能够利用D-核糖和烟酰胺作为底物实现NMN的全细胞催化反应途径。采用这种方法，NMN的产量达到了0.139克/升，比使用葡萄糖作为底物时高出3.6倍。此外，通过紫外线诱变和流式细胞术筛选得到的突变菌株E. coli 2d-C1的NMN产量为0.91克/升，比未突变菌株E. coli 2d高出6.5倍。本研究介绍了一种新型的高通量NMN筛选方法，并强调了使用经济高效的合成底物来提高NMN产量的重要性。