《表1 微生物生产芳香族氨基酸》

《表1 微生物生产芳香族氨基酸》   提示:宽带有限、当前游客访问压缩模式
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《基于莽草酸途径微生物合成芳香族化合物及其衍生物的研究进展》


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注:“-”,未测定

在芳香族氨基酸高产菌株构建中,常用的代谢工程策略主要包括改造葡萄糖转运系统、提高PEP积累量、解除反馈抑制、过表达限速酶、阻断竞争途径等。PTS系统是葡萄糖进入胞内并生成葡萄糖磷酸的重要转运蛋白复合体,其磷酸供体由PEP去磷酸化获得[38]。PEP是芳香族氨基酸合成途径的重要中间体[40],而PTS系统转运葡萄糖过程消耗PEP,不利于芳香氨基酸的合成。以半乳糖透过酶(galactose permease,GalP)介导的葡萄糖转运系统替代PTS转运系统,可减少PEP的损耗。过表达赤藓糖-4-磷酸合成酶(erythrose 4-phosphate,TktA)、丙酮酸激酶(pyruvate kinase,PykA/PykF)以及提高PEP、E4P积累量,有利于DAHP的合成[41]。在大肠杆菌中,DAHP合成酶由3个基因编码,包括aroG、aroF和aroH,在整个酶活中所占的比例分别是80%、20%和1%,它们分别受到L-Phe、L-Tyr和L-Trp的反馈抑制[6]。在色氨酸合成途径中,邻氨基苯甲酸合成酶(TrpE)受L-Trp产量抑制,解除L-Trp的反馈抑制作用有利于L-Trp的微生物合成。此外,由TrpR和TyrR这2种阻遏蛋白介导的反馈阻遏作用在大肠杆菌中非常严谨,在芳香族氨酸生物合成时,敲除TrpR、TyrR后,受其负调控的酶活力有所提升,有益于提高微生物合成芳香氨基酸的产量。在敲除竞争途径关键酶、高表达限速酶的条件下,可增强芳香氨基酸合成途径代谢流,成为L-Tyr、L-Phe、L-Trp微生物高产常用策略。根据上述代谢工程改造策略,微生物合成芳香族氨基酸研究取得了一定进展,如表1所示。