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作者：刘丽静;辛瑜;顾正华;李默影;朱瑞;郭忠鹏;张梁;
单位：江南大学,粮食发酵与食品生物制造国家工程研究中心;江苏集萃未来食品技术研究所有限公司;
摘要：非蛋白质氨基酸5-氨基乙酰丙酸(5-aminolevulinic acid, 5-ALA)是血红素、叶绿素、维生素B_(12)等四吡咯化合物合成的前体物质，在医药和农业等领域具有广泛的应用价值。该研究是旨在无需添加甘氨酸的条件下高效生产5-ALA。为此，在大肠杆菌中引入异源谷氨酸乙醛酸氨基转移酶和5-氨基乙酰丙酸合酶，构建一条非自然C4代谢途径。通过过表达异柠檬酸裂解酶、敲除苹果酸合酶，强化乙醛酸途径，使5-ALA产量提升至577.3 mg/L。随后，通过敲除琥珀酸辅酶A合成酶增加前体物质积累，敲除原卟啉原Ⅲ氧化酶抑制5-ALA的下游代谢，并过表达磷酸烯醇式丙酮酸激酶补充草酰乙酸、加强三羧酸循环。最终，优化菌株ALA-6的5-ALA产量达到1.74 g/L。在进一步优化异丙基-β-D-硫代半乳糖苷诱导浓度和筛选最适培养基后，在乳糖自诱导培养基中实现了1.9 g/L的5-ALA产量。该研究为无需外源添加甘氨酸高效生产5-ALA提供参考。
关键词：大肠杆菌;;5-氨基乙酰丙酸;;C4途径;;谷氨酸乙醛酸转氨酶
基金资助：国家重点研发计划项目(2024YFF1106400)
