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代谢工程: 本书可作为生物工程、生物技术等专业本科生、研究生的教学用书……; 赵学明; 关键词：生物工程代谢

代谢工程被引量：20: 1996年; 代谢工程,也称途径工程,是基因工程一个重要分支,一般是多基因的基因工程,与细胞的基因调控、代谢调控和生化工程密切相关。讨论了代谢工程的应用,包括通过改变代谢流和代谢途径提高产量,改善生产过程,构建新的代谢途径和产生新的代谢产物等。; 郁静怡杨胜利; 关键词：基因工程代谢工程代谢流

代谢工程改造酵母生产琥珀酸的研究进展: 2025年; 琥珀酸是一种重要的四碳二羧酸,广泛应用于食品、医药和化工等行业。与传统基于石化原料的化学合成方法相比,微生物发酵法生产琥珀酸是一种更具经济性和环境友好性的替代方案,具有较大的应用潜力。酵母具有良好的环境耐受性,因此酵母细胞工厂生产琥珀酸逐渐成为研究热点。本文以酵母生产琥珀酸为出发点,综述了构建酵母细胞工厂生产琥珀酸的相关代谢工程与调控策略,包括琥珀酸合成路径构建、辅因子供应优化、跨膜转运改造等,总结了利用廉价原料进行琥珀酸生物合成的最新研究进展,探讨了增强酵母菌株抗逆性的方法,最后展望了酵母在琥珀酸生物合成中的未来发展前景。; 顾子蕴唐永圣陈修来; 关键词：代谢工程酵母琥珀酸

代谢工程改造大肠杆菌高效合成L-瓜氨酸被引量：1: 2025年; L-瓜氨酸是一种非蛋白质氨基酸,在人体健康方面发挥着重要作用,具有很大的市场需求。尽管微生物细胞工厂已被广泛用于生物合成,但在L-瓜氨酸生物合成方面仍存在着遗传不稳定和效率低等挑战。本研究以大肠杆菌BL21(DE3)为出发菌株构建了一株高效、无质粒、无需诱导的L-瓜氨酸生产菌株。首先阻断L-瓜氨酸降解并解除反馈抑制,构建出L-瓜氨酸合成底盘菌株,其产量达到0.43 g/L。随后采用推拉抑制策略增强了L-瓜氨酸生物合成,使产量提高到6.0 g/L。接着,强化了NADPH合成和L-瓜氨酸转运系统以提高合成效率,最终L-瓜氨酸产量达到11.6 g/L。最后,在3 L发酵罐中进行分批补料发酵,L-瓜氨酸产量达到44.9 g/L。本研究为L-瓜氨酸的工业化生产奠定了基础,为其他氨基酸代谢网络的改造提供了思路。; 胥琳峰于文文朱学文张权威武耀康李江华堵国成吕雪芹陈坚刘龙; 关键词：大肠杆菌代谢工程 L-脯氨酸

代谢工程改造酿酒酵母高效合成香叶基香叶醇: 2025年; 香叶基香叶醇是一种直链二萜化合物,也是合成多种药物和植物天然产物的重要前体。为实现香叶基香叶醇的高效生产,该研究首先强化甲羟戊酸途径基因表达构建了一株香叶基香叶醇产量为168.0 mg/L的菌株,其次通过引入外源香叶基香叶基焦磷酸合酶、下调角鲨烯合成竞争途径增加前体的供应,结合敲除不同的调控因子使香叶基香叶醇的产量达到678.2 mg/L,随后通过过表达磷酸戊糖途径基因和增加乙酰辅酶A的供应,为香叶基香叶醇的合成提供更多的辅因子和前体,增加融合基因拷贝数进一步提升香叶基香叶醇的产量至1116.5 mg/L。最后在5 L生物反应器中补料分批发酵香叶基香叶醇产量达到11.3 g/L,为目前报道的最高水平。该研究为香叶基香叶醇的工业化生产提供了一定的参考,也为萜类天然产物的生物合成提供了有潜力的平台。; 尤喜凤彭政张娟; 关键词：酿酒酵母甲羟戊酸途径代谢工程

代谢工程改造大肠杆菌合成莽草酸及培养基优化: 2025年; 莽草酸是一种天然的芳香族化合物,具有抗氧化、抗炎、抗菌等功效,在医药领域具有重要的应用价值。该研究旨在通过大肠杆菌的代谢工程改造和培养基优化提高莽草酸的生物合成产量。从野生型大肠杆菌W3110出发对代谢途径进行基因组层面改造,采取敲除莽草酸消耗途径、强化莽草酸合成途径、提高前体物供给等策略构建了一株能够高效生产莽草酸的菌株。在此基础上对培养基进行优化:采用单因素实验和Plackett-Burman实验对发酵培养基中影响莽草酸生产的因素进行评估,筛选出酵母粉、蛋白胨和MgSO_(4)·7H_(2)O 3种具有显著影响的因素;应用Box-Behnken进行3因素3水平的设计及响应面模型构建与分析,获得最佳的发酵培养基配方为:初始葡萄糖10 g/L,酵母粉2.06 g/L,蛋白胨1.52 g/L,K_(2)HPO_(4)3 g/L,KH_(2)PO_(4)3.5 g/L,(NH_(4))_(2)SO_(4)3 g/L,MgSO_(4)·7H_(2)O 0.20 mmol/L,磷酸甜菜碱0.22 g/L,CaCl_(2)·2H_(2)O 15 mg/L,维生素B 10.5 mg/L,微量元素混合液1 mL/L,pH 7.0~7.2。在此条件下,莽草酸在摇瓶规模的发酵产量达到2.66 g/L,是优化前的2倍。该研究为莽草酸在大肠杆菌中的生物合成相关研究和工业化发酵生产奠定基础。; 宗媛伊进行王雪慧王静王晓超陈宁王小楠; 关键词：大肠杆菌代谢工程莽草酸

代谢工程改造大肠杆菌生产O-乙酰-L-高丝氨酸被引量：1: 2025年; O-乙酰-L-高丝氨酸(O-acetyl-L-homoserine,OAH)是一种平台化合物,可用于生产L-蛋氨酸和其他有价值的化合物,但产量低和转化率低等问题限制了其工业化生产和应用。为了解决这一问题,本研究以前期构建的L-高丝氨酸宿主大肠杆菌HS33为底盘,采用系统代谢工程策略构建了一株高产OAH的菌株。首先,强化磷酸烯醇式丙酮酸(phosphoenolpyruvate,PEP)积累、丙酮酸利用以及OAH合成途径(过表达aspB、aspA、thrAC1034T),获得积累13.37 g/L OAH的初始菌株;随后,整合筛选的辅因子供应基因解决还原力和能量供应问题,将产量提升至15.79 g/L;之后,进一步强化乙酸回用途径,改善乙酰辅酶A供应,结合多源乙酰基转移酶MetX表达使得改造获得的工程菌株OAH28的OAH产量提升至17.49 g/L。最终,在5 L发酵罐中进行生产性能测试,工程菌株OAH产量达到47.12 g/L,葡萄糖转化率为32%,生产强度为0.59 g/(L·h)。上述研究结果为OAH的代谢工程改造实现产量提升提供了一定的理论基础,也为工业化生产提供了有效的借鉴和参考。; 黄良刚高峰许诺然周俊平牛坤张博柳志强郑裕国; 关键词：大肠杆菌代谢工程

代谢工程改造酵母合成单萜类化合物研究进展: 2025年; 单萜是一种由两个异戊二烯单位组成分子骨架的化合物,一般广泛存在于高等植物的分泌组织。其含氧衍生物如醇类、醛类、酮类具有很高的生物活性,常被用于制造防腐剂、除味剂、消毒剂等。单萜的获取通常依赖于天然产物提取和化工合成这两种传统方式,但随着合成生物学技术的不断革新与发展,利用微生物作为代谢工厂进行单萜生产已是大势所趋,具有成本低、可控性高、上升空间大等优点。从代谢途径工程、酶工程、细胞工程3个方面概述了以酵母为底盘生产单萜类化合物的研究进展,展示了代谢工程改造手段对于天然活性产物在微生物生产中的普适性和有效性。; 李陈曦杨清华黄建忠祁峰; 关键词：酵母合成生物学代谢工程代谢调控

产L-异亮氨酸谷氨酸棒杆菌的代谢工程构建: 2025年; L-异亮氨酸作为必需氨基酸具有重要的生理功能,被广泛应用于食品、医药、农业等领域。针对目前发酵工业中L-异亮氨酸生产菌株谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)存在营养缺陷、发酵周期长等不足,利用代谢工程策略从头构建L-异亮氨酸合成菌株。首先,过表达解除反馈抑制的天冬氨酸激酶、苏氨酸脱水酶以及乙酰乳酸合酶编码基因lysC^(A279T)、ilvA^(G418A/T1147G)和ilvBN^(A139T/T140A)以强化L-异亮氨酸合成通路,所获菌株ILE-3的L-异亮氨酸产量达到3.5 g/L。然后,过表达丙酮酸羧化酶编码基因pyc以增强前体物L-天冬氨酸的供应。在此基础上过表达L-异亮氨酸输出蛋白编码基因brnFE以促进其外排,获得菌株ILE-6。该菌株在5 L发酵罐经发酵48 h后,ILE-6的L-异亮氨酸产量和转化率分别达到21.3 g/L和14.1%。该菌株遗传背景清晰、无营养缺陷、发酵周期短,其所用策略可为分支链氨基酸生产菌株的代谢工程构建提供参考。; 张佳蓉李彦臻芦楠张成林; 关键词：L-异亮氨酸 L-苏氨酸代谢工程谷氨酸棒杆菌代谢流

代谢工程改造谷氨酸棒杆菌产L-缬氨酸研究进展: 2025年; L-缬氨酸作为一种人体必需的支链氨基酸,因其具有多种生理功能被广泛应用于食品、医药、饲料及化妆品等行业。目前,微生物代谢工程技术的进步及用其构建的工程菌发酵生产具备环保、高效、无污染的特点,使微生物发酵法成为生产L-缬氨酸的首选方法。该文主要阐述了谷氨酸棒杆菌中L-缬氨酸生物合成途径,并对构建L-缬氨酸高产菌株的代谢工程技术及策略进行了综述,以期为进一步提高L-缬氨酸产量提供一定的参考。; 王梦蓉黄明珠刘斌陈雪岚; 关键词：谷氨酸棒杆菌 L-缬氨酸生物合成途径代谢工程

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