| 代谢工程改造大肠杆菌一碳模块高效合成L-甲硫氨酸 |
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| 引用本文： | 张博,王莹,牛坤,柳志强,郑裕国. 代谢工程改造大肠杆菌一碳模块高效合成L-甲硫氨酸[J]. 生物工程学报, 2023, 39(8): 3302-3317 |
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| 作者姓名： | 张博 王莹 牛坤 柳志强 郑裕国 |
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| 作者单位： | 浙江工业大学 手性生物制造国家地方联合工程研究中心, 浙江 杭州 310014;浙江工业大学生物工程学院 浙江省生物有机合成技术研究重点实验室, 浙江 杭州 310014 |
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| 基金项目： | 国家重点研发计划(2018YFA0901400)；国家自然科学基金(32070099， 31971342) |
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| 摘 要： | L-甲硫氨酸又名L-蛋氨酸,是人体必需8种氨基酸之一,在饲料、医药、食品领域具有重要应用。以实验室前期构建的M2(Escherichia coli W3110?IJAHFEBC/PAM)为出发菌株,以模块化代谢工程策略构建了一株L-甲硫氨酸高产菌株。首先通过过表达亚甲基四氢叶酸还原酶(methylenetetrahydrofolate reductase,MetF)和筛选不同来源的丝氨酸羟甲基转移酶(hydroxymethyltransferase,GlyA),增强了一碳模块甲基供体的生成,优化了一碳模块。随后针对一碳模块的前体供应,过表达了胱醚裂解酶(cysteamine lyase,MalY)和半胱氨酸内运基因(fliY),有效地提高了L-高半胱氨酸和L-半胱氨酸的供应。最终摇瓶发酵L-甲硫氨酸的产量由2.8 g/L提高至4.05 g/L,5 L发酵罐中达到18.26 g/L。研究结果表明,一碳模块对L-甲硫氨酸的生物合成具有十分重要的影响,在细胞内通过优化一碳模块,可以实现L-甲硫氨酸的高效生物合成。本研究为进一步提高微生物发酵生产L-甲硫氨酸的水平奠定了基础。
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| 关 键 词： | 生物合成 基因协同表达 L-甲硫氨酸 代谢工程 发酵工程 |
| 收稿时间： | 2023-02-24 |
| 修稿时间： | 2023-05-23 |
Efficient synthesis of L-methionine by engineering the one carbon module of Escherichia coli |
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| ZHANG Bo,WANG Ying,NIU Kun,LIU Zhiqiang,ZHENG Yuguo. Efficient synthesis of L-methionine by engineering the one carbon module of Escherichia coli[J]. Chinese journal of biotechnology, 2023, 39(8): 3302-3317 |
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| Authors: | ZHANG Bo WANG Ying NIU Kun LIU Zhiqiang ZHENG Yuguo |
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| Affiliation: | The National and Local Joint Engineering Research Center for Biomanufacturing of Chiral Chemicals, Zhejiang University of Technology, Hangzhou 310014, Zhejiang, China;Key Laboratory of Bioorganic Synthesis of Zhejiang Province, College of Biotechnology and Bioengineering, Zhejiang University of Technology, Hangzhou 310014, Zhejiang, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | biosynthesis pathway coordinated gene expression L-methionine metabolic engineering fermentation engineering |
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