9月8号,nature子刊scientific report在线发表美国加州大学圣地亚哥分校和韩国浦项工科大学关于L-酪氨酸合成途径优化的最新合作结果。
文章主要从两个方面进行途径优化,即翻译水平表达调控和围绕磷酸(PEP)节点的碳通量再平衡。在翻译水平表达调控方面,人工合成的组成型启动子和合成5'-非翻译区(5'-UTR)被用来调控L-酪氨酸合成途径中的关键酶,从而实现在转录水平和翻译水平的控制。碳通量平衡同样通过控制用5'-非翻译区(5'-UTR)设计达到PEP合成酶的表达水平控制。
图1. L-酪氨酸生物合成途径工程策略
最终通过获得生产L-酪氨酸的大肠杆菌工程菌,最高达到L-酪氨酸3.0g / L的发酵单位,其中生产效率为0.0354克L-酪氨酸/小时/克菌干重,转化效率为0.102克L-酪氨酸/克葡萄糖产量为提高。因此,该工作表明由5'-非翻译区(5'-UTR)调控翻译水平的重设计途径优化思路是一种有效的策略,能促进高效的L-酪氨酸高产菌的开发。
图2. 微调的PEP节点PPSA表达实现碳通量再分配