利用系統(tǒng)代謝工程策略構(gòu)建L-高絲氨酸高產(chǎn)菌株

L-高絲氨酸是一種有價(jià)值的非蛋白質(zhì)氨基酸，是蘇氨酸和蛋氨酸生物合成的前體物質(zhì)，在精草銨膦等許多重要化合物的合成方面具有廣闊的應(yīng)用潛力。近年來，隨著L-高絲氨酸市場(chǎng)需求的不斷增加以及代謝工程和合成生物學(xué)的快速發(fā)展，開發(fā)適合于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的L-高絲氨酸微生物細(xì)胞工廠吸引了越來越多研究者的關(guān)注。

近日，江南大學(xué)生物工程學(xué)院研究團(tuán)隊(duì)在《Metabolic Engineering》上發(fā)表題為“Development of a nonauxotrophic L-homoserine hyperproducer in Escherichia coli by systems metabolic engineering”的研究論文。該研究從野生型大腸桿菌出發(fā)，利用系統(tǒng)代謝工程策略成功構(gòu)建出一株非營(yíng)養(yǎng)缺陷型和無質(zhì)粒的L-高絲氨酸高產(chǎn)菌株。

研究人員首先通過調(diào)控L-高絲氨酸降解途徑并增強(qiáng)合成流量構(gòu)建了產(chǎn)L-高絲氨酸的初始菌株；然后，基于基因組對(duì)L-高絲氨酸生物合成代謝通量進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整，涉及前體供應(yīng)相關(guān)基因、L-高絲氨酸合成途徑基因和異源基因，通過修飾轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)促進(jìn)L-高絲氨酸外排；最后，針對(duì)氧化還原輔因子對(duì)L-高絲氨酸合成的重要性，提出一種輔因子協(xié)同利用的策略，通過促進(jìn)NADPH再生，以及引入異源的利用NADH的脫氫酶來協(xié)調(diào)菌體內(nèi)的氧化還原輔因子水平，從而進(jìn)一步提高了L-高絲氨酸的生產(chǎn)。最終構(gòu)建的工程菌株為非營(yíng)養(yǎng)缺陷型，且發(fā)酵過程中無需添加抗生素、無需誘導(dǎo)，在5 L分批補(bǔ)料發(fā)酵中L-高絲氨酸產(chǎn)量為85.29 g/L。

原文鏈接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1096717622000982

注：此研究成果摘自《Metabolic Engineering》，文章內(nèi)容不代表本網(wǎng)站觀點(diǎn)和立場(chǎng)，僅供參考。

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