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γ-聚谷氨酸[poly(γ-glutamic acid)，γ-PGA]是一种水溶性的高分子聚合物，具有优良的生物相容性和生物可降解性，可食用，安全无毒，广泛用于化妆品、食品、农业、医药等领域。微生物发酵法合成γ-PGA具有方便操作与控制，产率高，易于大规模生产的优点。
B.amyloliquefaciens LL3是一株谷氨酸非依赖型的γ-PGA合成菌。由于发酵过程中γ-PGA的积累导致发酵液粘度增大，溶氧降低，使氧气成为γ-PGA微生物合成的限制性因素，发酵生产γ-PGA的产率较低。透明颤菌血红蛋白VHb是研究最为透彻的原核血红蛋白，能够加快氧气运输，促进菌体呼吸和代谢，提高生物量和目的产物产量。通过基因工程方法将vgb导入目的菌株，为克服溶氧限制提供了新思路。
本研究首先探索了LL3最佳电转化条件：培养菌体至OD600为0.8左右，制备感受态细胞并调节至终浓度2×1010，2mm电转杯，2.1Kv电击可以获得最大的转化效率(7.6×102转化子/ug)。从Vitreoscilla stercoraria ATCC15218中克隆得到vgb基因。
pWH1520是大肠杆菌和芽孢杆菌穿梭载体，具有严谨型的木糖启动子，适用于外源基因在芽孢杆菌中的表达。将vgb克隆至pWH1520成功构建了诱导型表达VHb的重组菌株LL3(pWHV)。同时，构建了一株P43强启动子调控表达VHb的菌株LL3(pWHPV)。正交试验对LL3(pWHV)发酵条件进行初步优化，最佳条件下γ-PGA产量达25.2g/L，提高了9.56％。LL3(pWHPV)的γ-PGA产量只提高3％，而菌体量提高了高达36.9％。说明VHb维持适当表达量，对大幅提高γ-PGA合成至关重要。
为了克服质粒的不稳定性，实现VHb的稳定表达，构建含vgb基因的整合载体pKSVPVK。利用载体的温度敏感特性，将外源基因(P43、vgb和Kanr)整合进了基因组16SrDNA位点，得到重组菌株LL3-PVK。CO-差光谱分析表明VHb蛋白确实已经表达。LL3-PVK的摇瓶发酵结果显示，γ-PGA产量提高了5％，但是VHb对菌体量促进的作用更强(提高41.9％)。对发酵条件进一步优化，推测γ-PGA产量将有较大的提升空间。