摘要：構建一種以L-蘇氨酸為發酵底物的高值化學品2,5-二甲基吡嗪(2,5-dimethylpyrazine,2,5-DMP)生產菌株,為解決L-蘇氨酸產能過剩,實現2,5-DMP生物法生產提供可靠思路。通過利用Bacillus subtilis 168(B.subtilis 168)外源表達不同微生物種屬來源的L-蘇氨酸脫氫酶(L-threonine dehydrogenase,TDH),并比較其利用L-蘇氨酸為底物合成2,5-DMP的產量,挑選出2,5-DMP高產菌種,在此基礎上進一步外源表達NADH氧化酶(NADH oxidase,NOX),以促進輔因子再生。實驗構建了1株高產2,5-DMP的基因工程菌株B.subtilis 168/pMA0911-tdh(E.c)-nox。該菌株以5.83 g/L的L-蘇氨酸為底物,發酵24 h后2,5-DMP的產量高達616.04 mg/L,與對照菌株B.subtilis 168/pMA0911相比,產量提高了22.5倍。在TDH過表達的基礎上,NOX的參與有利于2,5-DMP產量的提高。該研究首次實現了2,5-DMP高效的生物轉化,一方面緩解了L-蘇氨酸產能過剩的困境,另一方面有助于實現高值風味化合物2,5-DMP的生物法生產。