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發布時間:2021-06-12 10:17  







武漢遠大弘元股份有限公司以氨基酸及其衍生物的研發、生產為基礎,以武漢大學生命科學學院和湖北省氨基酸工程技術研究中心的成果為依托,為客戶提供的產品。
天津工業生物技術研究所研究員劉君帶領的微生物生理和代謝工程研究組和研究員江會鋒帶領的新酶設計與酵母基因組工程研究組進行合作,通過結合代謝工程和蛋白質工程的方法,系統地改造大腸桿0菌,實現了OAH的合成。根據構型的不同,半胱氨酸有L型、D型和DL型之分,而在體內具有生理活性的為L型半胱氨酸。在研究中,首先比較了兩種不同來源的高絲氨酸乙酰轉移酶(MetX),然后通過敲除競爭和消耗途徑基因(meta,metB和thrB)并過表達合成途徑基因(thrA,metxlm),實現了OAH的積累,其產量達到1.68 g/L。為了進一步提高OAH的生產,該研究采用多種代謝工程策略對工程菌株進行進一步改造,包括:敲除賴氨酸競爭途徑基因lysA;利用啟動子工程調控ppc表達以增強草酰乙0酸的供給;比較不同來源的天冬氨酸激酶,促進前體天冬氨酸的合成等,使OAH的產量提高至4.69 g/L。然而,中間代謝產物高絲氨酸的大量積累說明其下游途徑關鍵酶MetXlm的催化能力是不足的。為了解決這一問題,該研究分別采用基于進化保守性和基于結構信息的蛋白質工程策略對MetXlm進行改造,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。通過優化表達MetXlm突變體,使工程菌株OAH產量達到7.37 g/L。隨后該研究通過過表達胞內乙酰CoA合成途徑,調控胞內NADPH的合成,進一步提高OAH的合成能力。終獲得的工程菌株OAH-7在7.5 L發酵罐中經60 h發酵能夠生產62.7 g/L的OAH,是目前報道的0高水平。
目前,我國生產L-胱氨酸和L-半胱氨酸的技術水平較低,主要采取毛發水解(酸水解和堿水解)來提取。L-胱氨酸,再通過電解還原生產 一半胱氨酸。
。L-胱氨酸的年產量300t以上,大部分用于出口。L-胱氨酸的水解生產方法盡管被廣泛采用,但該方法產量低、能耗高,水解過程產生難聞氣體及大量的廢酸。
L-半胱氨酸是一種具有生理功能的氨基酸,是組成蛋白質的20多種氨基酸中惟一具有還原性基團巰基(-SH)的氨基酸,現今已在、食品添加劑和化妝品中廣泛應用。近年來,隨著合成生物學技術的不斷發展,利用微生物發酵法生產L-半胱氨酸的研究引起了廣泛關注。2002年全世界對半胱氨酸的需求達到4400-4600噸,而且以每年2-3%速度遞增。
H元素健康促進計劃中的"適宜性技術"采用的血同代謝基因檢測,是經過多年研究,在病理病因上非常清晰,是一個集基因檢測、遺傳分析、以及對生活方式、疾病、等進行篩查的慢病管理計劃