江南大学代谢工程改造谷氨酸棒杆菌高效合成L-赖氨酸

主要观点总结

江南大学的张伟国教授团队通过代谢工程手段改造谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum），提高了其L-赖氨酸的生产效率。该研究论文详细阐述了通过优化L-赖氨酸代谢途径、缓解天冬氨酸激酶的反馈抑制、增强关键代谢物的供应、调节氧化还原平衡以及减少副产品生成等策略，最终实现了在5升罐发酵实验中，CgK37-11菌株的L-赖氨酸产量相比原始菌株提高了83.24%，达到了高产重组菌株的目标。该研究工作为工业生物制造领域提供了新的思路和技术支撑。

关键观点总结

关键观点1: 江南大学张伟国教授团队通过代谢工程改造谷氨酸棒杆菌以提高L-赖氨酸生产效率。

团队采用了多种策略，包括优化代谢途径、缓解反馈抑制、增强关键代谢物供应、调节氧化还原平衡和减少副产品生成等。

关键观点2: 研究通过基因工程和代谢工程手段实现了显著的提升。

在实验中，重组菌株CgK37-11的L-赖氨酸产量相比原始菌株提高了83.24%，达到了高产重组菌株的目标。

关键观点3: 研究不仅具有理论价值，也有实际应用价值。

该研究深化了对代谢途径调控机制的理解，为工业生物制造领域提供了新的思路和技术支撑，对于推动可持续生物制造和绿色化工产业的发展具有重要意义。

文章预览

     L-赖氨酸作为一种必需氨基酸，对于人类和动物的生长发育至关重要，不仅在食品、饲料、医药和化妆品领域有着广泛的应用，而且市场需求巨大。传统上，L-赖氨酸的生产主要依赖于化学合成、酶法、蛋白质水解和微生物发酵等方法。其中，微生物发酵因其成本效益、环保和工艺优势而成为主流生产方式。谷氨酸棒杆菌（ Corynebacterium glutamicum ）因其安全性、非毒性和易于工业生产的特点，成为工业发酵生产多种氨基酸的常用菌株。然而，如何通过代谢工程改造这一菌株以提高L-赖氨酸的生产效率，一直是生物制造领域的研究热点。 图1. 代谢工程优化谷氨酸棒杆菌的L-赖氨酸生物合成途径     2024年12月14日，来自 江南大学 生物工程学院的 张伟国教授 在 《Systems Microbiology and Biomanufacturing》 杂志发表了题为 “Modifying Corynebacterium glutamicum by me ………………………………