利用代谢工程改善大肠杆菌的3-脱氢莽草酸生产

3-脱氢莽草酸是芳香族氨基酸合成代谢途径中的一种重要中间产物。除可作为一种高效的抗氧化剂,还可用于合成己二酸、香草醛等一些重要的化工产品,具有重要的应用价值。相关研究证明具有去酪氨酸反馈抑制的3-脱氧-D-阿拉伯庚酮糖-7-磷酸合成酶基因aroFFBR以及转酮醇酶基因tktA可以有效影响3-脱氢莽草酸的过量合成。通过增加aroFFBR和tktA串联过量表达的拷贝数,可使工程菌株在摇瓶发酵条件下3-脱氢莽草酸产量提高2.93倍。通过同源重组无痕基因敲除技术依次敲除出发菌大肠杆菌Escherichia coli AB2834的乳酸、乙酸、乙醇等副产物合成途径中的重要基因ldhA、ackA-pta和adhE,可使工程菌株的3-脱氢莽草酸产量进一步提高,达到了1.83 g/L,是初始出发菌株大肠杆菌E.coli AB2834产量的6.7倍。利用5 L发酵罐进行分批补料发酵,62 h后工程菌株3-脱氢莽草酸产量达到了25.48 g/L。本研究可为构建有应用前景的3-脱氢莽草酸生产菌株提供重要参考。     

己二酸的生物合成

己二酸是六碳二元羧酸,主要用于生产尼龙、化纤和工程塑料等聚合物,年需求量近300万吨。目前己二酸的工业生产主要是利用硝酸氧化芳烃合成己二酸等化学法获得,不仅污染严重,而且是个不可持续的过程,需要发展可行的替代合成方法。近年来,随着合成生物学和代谢工程的发展,绿色、洁净的己二酸生物合成方法逐渐受到人们的关注和重视。文中就己二酸及其前体物的生物合成研究进展进行了综述,并对可能的合成新途径做了展望。