合成5-氨基乙酰丙酸谷氨酸棒杆菌的代谢工程构建

作为高附加值氨基酸衍生物，5-氨基乙酰丙酸具有重要的生理活性，被广泛应用于医药、农业和畜牧业。为强化5-氨基乙酰丙酸的合成，该研究以前期构建的谷氨酸棒杆菌AL6为出发菌株，首先过表达异柠檬酸脱氢酶编码基因icd强化α-酮戊二酸合成；然后利用弱启动子控制α-酮戊二酸脱氢酶以弱化α-酮戊二酸降解，菌株AL8的5-氨基乙酰丙酸产量达到1.92 g/L。利用动态调控策略调节5-氨基乙酰丙酸的降解，有效降低了副产物胆色素原和血红素的生成。在此基础上证明了谷氨酸棒杆菌苏氨酸输出蛋白ThrE具有输出5-氨基乙酰丙酸的功能，但大肠杆菌苏氨酸输出蛋白RhtA效果更佳，采用基因组整合过表达rhtA的方式效果最好，所构建菌株AL12的5-氨基乙酰丙酸产量为2.69 g/L。该研究可为提升5-氨基乙酰丙酸的发酵合成效率提供参考。