天津工生地点富马酸组成高温真菌细胞工厂构建方面取得新进展

  富马酸作为重要的有机酸,被广泛应用于工业、医药以及食物出产之中。构建以可再生碳水化合物为原料、发酵出产有机酸细胞工厂是生物制造战略性新兴产业重要内容,高温发酵体系在发酵工业中具有显著节省冷却用能、减少染菌等优势,研发大宗化学品高温发酵对发酵工业节能减排具有重要意义。

中国科学院天津工业生物技能研讨所研讨员田朝光带领的微生物功用基因组研讨团队,以可在45-50度发酵的高温真菌嗜热毁丝霉为研讨对象,使用代谢工程技能,构建了富马酸细胞工厂。该研讨设计构建了复原型TCA途径组成富马酸,使用组成生物学理念和代谢工程技能,从主要蛋白元件富马酸酶筛选,到使用CRISPR/Cas9基因组修改技能提高富马酸组成前体苹果酸供给,消除副产品代谢冗余等方面对细胞工厂底盘细胞代谢途径进行改造重构。阻断了TCA循环中富马酸转化为苹果酸,并激活乙醛酸分流以补偿TCA缺乏,使得琥珀酸进一步转化为富马酸;在此基础上,通过提高线粒体富马酸相关转运蛋白表达,进一步提高了胞质中富马酸组成水平,最终构建的SG515中富马酸的摇瓶产量为7.1g/L,5升罐发酵水平为17克/升。该研讨为以嗜热真菌为底盘细胞发酵组成大宗化学品提供了新思路。

该研讨得到国家天然科学基金等科技方案赞助,相关研讨成果宣布在生物动力领域国际期刊Biotechnology for Biofuels。天津工生所副研讨员李金根与天津科技大学联合培育研讨生顾淑莹为论文一同第一作者,田朝光为论文通讯作者。

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富马酸的主要组成途径(a)和过表达Mtsfc富马酸产量(b)

 

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