苏媛，刘川，谷振宇,4，夏苗苗，钟成，张大伟*

1(天津科技大学 生物工程学院，天津，300457) 2(中国科学院 天津工业生物技术研究所，天津，300308) 3(天津科技大学,食品营养与安全国家重点实验室，天津, 300457) 4(三峡大学 生物与制药学院，湖北 宜昌，443002)

核黄素又名维生素B2，与动植物的生长密切相关，在生物体内常以黄素单核苷酸(flavin mononucleotide，FMN)和黄素腺嘌呤二核苷酸(flavin adenine dinucleotide，FAD)两种形式存在，发挥辅酶的作用。核黄素常被用作饲料添加剂、营养添加剂、辅助药物等，广泛应用于饲料、食品、医疗等领域[1]。目前核黄素工业大规模生产的主要方法为微生物发酵法，枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)、棉囊阿舒酵母(Assultagossypii)等都是工业上常用的核黄素生产菌株[2-3]。

在核黄素的合成途径中，鸟苷三磷酸(guanosine triphosphate，GTP)是重要前体之一。它既可以利用糖类及氨基酸为原料进行头合成，也可以利用嘌呤碱为前体进行补救合成[4]。在工业生产中，培养基成分复杂，尤其是酵母粉或酵母抽提物中含有一些嘌呤类物质，理论上既可提供GTP合成的原料，又会对从头合成产生抑制作用[5]。但在以酵母提取物、玉米浆为氮源的工业培养基中，补救合成途径并不是核黄素合成的主要途径[6]。因此通过嘌呤转运蛋白的敲除调节胞内嘌呤类物质的含量，进而解除培养基中嘌呤类物质对从头合成的抑制是一种潜在的提高核黄素产量的手段。枯草芽孢杆菌基因组中存在7个被注释为嘌呤转运蛋白的基因(pbuG、nupG、pbuE、ywdJ、nupNOPQ、pbuX、pbuO)。根据文献报道，PbuE为次黄嘌呤和腺嘌呤的外排蛋白[7-8]，PbuG为鸟嘌呤和次黄嘌呤的内运蛋白[9]，PbuX为黄嘌呤的内运蛋白[10]，PbuO为鸟嘌呤和次黄嘌呤的内运蛋白[9]。……