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發(fā)布時間:2020-11-05 13:51  







武漢遠(yuǎn)大弘元股份有限公司以氨基酸及其衍生物的研發(fā)、生產(chǎn)為基礎(chǔ),以武漢大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院和湖北省氨基酸工程技術(shù)研究中心的成果為依托,為客戶提供的產(chǎn)品。
天津工業(yè)生物技術(shù)研究所研究員劉君帶領(lǐng)的微生物生理和代謝工程研究組和研究員江會鋒帶領(lǐng)的新酶設(shè)計與酵母基因組工程研究組進(jìn)行合作,通過結(jié)合代謝工程和蛋白質(zhì)工程的方法,系統(tǒng)地改造大腸桿0菌,實現(xiàn)了OAH的合成。在研究中,首先比較了兩種不同來源的高絲氨酸乙酰轉(zhuǎn)移酶(MetX),然后通過敲除競爭和消耗途徑基因(meta,metB和thrB)并過表達(dá)合成途徑基因(thrA,metxlm),實現(xiàn)了OAH的積累,其產(chǎn)量達(dá)到1.68 g/L。為了進(jìn)一步提高OAH的生產(chǎn),該研究采用多種代謝工程策略對工程菌株進(jìn)行進(jìn)一步改造,包括:敲除賴氨酸競爭途徑基因lysA;利用啟動子工程調(diào)控ppc表達(dá)以增強草酰乙0酸的供給;比較不同來源的天冬氨酸激酶,促進(jìn)前體天冬氨酸的合成等,使OAH的產(chǎn)量提高至4.69 g/L。然而,中間代謝產(chǎn)物高絲氨酸的大量積累說明其下游途徑關(guān)鍵酶MetXlm的催化能力是不足的。比較多個異源的轉(zhuǎn)運蛋白,增強L-半胱氨酸的轉(zhuǎn)運能力以及提高前體絲氨酸的供給等策略。為了解決這一問題,該研究分別采用基于進(jìn)化保守性和基于結(jié)構(gòu)信息的蛋白質(zhì)工程策略對MetXlm進(jìn)行改造,獲得的突變體酶活比型提高了12.15倍并受到更少的反饋抑制。通過優(yōu)化表達(dá)MetXlm突變體,使工程菌株OAH產(chǎn)量達(dá)到7.37 g/L。隨后該研究通過過表達(dá)胞內(nèi)乙酰CoA合成途徑,調(diào)控胞內(nèi)NADPH的合成,進(jìn)一步提高OAH的合成能力。終獲得的工程菌株OAH-7在7.5 L發(fā)酵罐中經(jīng)60 h發(fā)酵能夠生產(chǎn)62.7 g/L的OAH,是目前報道的0高水平。
基因工程技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于微生物的改良,它不僅擴大了改良的方向和范圍,而且使微生物的改造由未知的突變和誘變發(fā)展為有目的定點突變,它主要通過以下幾個途徑增強生產(chǎn)菌株的生產(chǎn)能力:
HCY的升高是與有重要關(guān)聯(lián)的危險因子。美國最新的數(shù)據(jù)顯示中年后期男性發(fā)病率,處于55-64這個年齡段的男性相對于45-54年齡段的男性而言,前者患的幾率是后者的三倍。