高价值氨基酸生产菌株的合成生物学改造

简要综述

       获国家及省级项目资助,构建获得产率提高显著、极具应用前景的一序列菌株。


项目简介

       各种支链氨基酸(如缬氨酸和异亮氨酸)、活性氨基酸(如γ-氨基丁酸、谷胱甘肽)是目前需求市场巨大的高价值氨基酸,本研究室利用系统生物学和合成生物学最新原理,利用基因工程技术,构建了一序列具有自主知识产权的遗传转化工具,消除了开展代谢工程的制约因素;然后对氨基酸合成关键酶、代谢网络进行了定向改造和针对性设计;最后系统改造宿主菌细胞膜壁成分,优化辅因子再生和生长效率,最终提升工业菌株产率。


创新要点

       针对高价值氨基酸生产菌株,对其合成途径关键酶进行定向改造,赋予抗反馈抑制性性质,强化其转录表达;通过基因敲除优化其整体代谢网络,增大目的产物流量;优化菌株通透性、胞内能荷和氧化还原环境,增强其胁迫抗性和生长性能。


效益分析

       提高目标氨基酸生产菌株产率至少20%以上,优化目标产物与杂酸比,显著降低生产动力成本。而且通过系统生物学改造,氨基酸生产菌株稳定性高,重复性高。


推广情况

       已取得可产业化的阶段性成果,即将开展中试