江大刘立明等改造大肠杆菌创3-脱氢莽草酸高产纪录

2026-05-25 微生物遗传与工程生物学 等3家媒体报道 科研进展

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江南大学刘立明团队通过组合代谢工程改造大肠杆菌MG1655，实现了3-脱氢莽草酸（3-DHS）的高效合成。研究中，他们首先敲除编码莽草酸脱氢酶的aroE基因以阻断下游途径，构建底盘菌株；随后将代谢模块分为碳源摄取、PEP供应、E4P供应与莽草酸途径模块，并通过多轮筛选和模块组合强化基础代谢通量。此外，采用模块化设计与不同强度启动子优化模块间表达平衡，实现碳流精准分配。为解决副产物没食子酸积累问题，通过降低培养基无机磷浓度和调控发酵pH，使没食子酸积累下降74.3%。同时，强化非PTS葡萄糖摄取系统并优化补料策略，提升了碳源利用效率。最终，工程菌株在5 L发酵罐中生产3-DHS滴度达147.5 g/L、葡萄糖得率达0.6 g/g、生产强度达3.69 g/L/h，三项指标均为目前报道最高水平。该研究不仅为3-DHS及其衍生物的生物制造提供了高效菌株，也为微生物改造提供了新的工程策略。（摘要由动脉网AI生成）