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1、微生物代谢调控微生物代谢调控主要内容主要内容 第六节第六节 条件突变株的应用条件突变株的应用 第七节第七节 选育不生产副产物菌株选育不生产副产物菌株 第八节第八节 选育生产代谢拮抗物菌株选育生产代谢拮抗物菌株正亮氨酸积累机制正亮氨酸积累机制正亮氨酸积累机制正亮氨酸积累机制由由Leu产生菌诱导了产生菌诱导了Ile、Val生物合成酶系有缺生物合成酶系有缺陷的突变株，在陷的突变株，在Thr的培的培养基中发酵，结果养基中发酵，结果Thr转转化成化成-KB，不去合成，不去合成Ile，却积累了，却积累了Nva，同时副，同时副生生Nle。Nle是由是由Nva前体物前体物-KV经经Leu生物合成系生生物合成系
2、生成的。成的。正亮氨酸积累机制正亮氨酸积累机制Nle来自来自Nva，是，是Met生物合成的假反馈控制剂，生物合成的假反馈控制剂，添加添加Met，可回复生长，可回复生长，积累积累Nle。通过选育自我抗性，即通过选育自我抗性，即赋予赋予Nle抗性，可以育出抗性，可以育出在不添加在不添加Met的培养基中的培养基中生产生产Nle的菌株。的菌株。在该抗性菌株中，蛋氨在该抗性菌株中，蛋氨酸合成酶已被去阻遏。酸合成酶已被去阻遏。L-L-异亮氨酸生产异亮氨酸生产方法：方法：提取法、化学合成法、发酵法提取法、化学合成法、发酵法发酵法发酵法：添加前体发酵、直接发酵法：添加前体发酵、直接发酵法直接发酵法：直接发酵法
3、：借助微生物具有合成自身所需氨基酸借助微生物具有合成自身所需氨基酸 的能力，通过菌株的诱变处理，选育出各种营养的能力，通过菌株的诱变处理，选育出各种营养缺陷型和氨基酸结构类似物抗性突变株，如黄色缺陷型和氨基酸结构类似物抗性突变株，如黄色短杆菌，以解除代谢调节中的反馈抑制和反馈阻短杆菌，以解除代谢调节中的反馈抑制和反馈阻遏，达到过量积累遏，达到过量积累L-IleL-Ile的目的。的目的。L-L-异亮氨酸生产异亮氨酸生产L-L-异亮氨酸生产异亮氨酸生产谷氨酸棒杆菌：谷氨酸比天谷氨酸棒杆菌：谷氨酸比天冬氨酸优先合成，谷氨酸在冬氨酸优先合成，谷氨酸在细胞内积累到一定浓度后，细胞内积累到一定浓度后，反馈
4、抑制谷氨酸脱氢酶，是反馈抑制谷氨酸脱氢酶，是细胞的代谢转向天冬氨酸。细胞的代谢转向天冬氨酸。黄色短杆菌：蛋氨酸优先合黄色短杆菌：蛋氨酸优先合成，蛋氨酸过剩时，会反馈成，蛋氨酸过剩时，会反馈阻遏高丝氨酸转乙酰酶的合阻遏高丝氨酸转乙酰酶的合成，转而合成苏氨酸和异亮成，转而合成苏氨酸和异亮氨酸。氨酸。AKAK受赖氨酸和苏氨酸的协同受赖氨酸和苏氨酸的协同反馈抑制，切断赖氨酸的合反馈抑制，切断赖氨酸的合成途径，可以积累苏氨酸，成途径，可以积累苏氨酸，最终使异亮氨酸浓度提高。最终使异亮氨酸浓度提高。L-L-异亮氨酸生产异亮氨酸生产 苏苏氨氨酸酸是是异异亮亮氨氨酸酸的的前前体体物物，设设法法解解除除对对苏苏
5、氨氨酸酸生生物物合合成成的的反反馈馈控控制制，增增强强苏苏氨氨酸酸的的生生物物合合成成，可可以以增增加加异亮氨酸的积累。异亮氨酸的积累。另另外外，通通过过切切断断支支路路代代谢谢选选育育营营养养缺缺陷陷型型突突变变菌菌株株，或或通通过过解解除除反反馈馈调调节节选选育育结结构构类类似似物物抗抗性性突突变变株株，均均可可提提高高产产生生菌菌积积累累异异亮亮氨氨酸的能力酸的能力L-L-异亮氨酸生产异亮氨酸生产 选选育育蛋蛋氨氨酸酸营营养养缺缺陷陷型型可可切切断断合合成成蛋蛋氨氨酸酸的的支支路路，提提高高菌菌株株L L-异异亮亮氨氨酸酸的的合合成成能力。能力。利利用用氨氨基基酸酸结结构构类类似似物物如如-氨氨基基-羟羟基基戊戊酸酸(AHV)(AHV)、异异 亮亮 氨氨 酸酸 氧氧 肟肟 酸酸(IleHx),(IleHx),-氨氨 基基 丁丁 酸酸(-AB)AB)等等抗抗性性突突变变株株解解除除L L-异异亮亮氨氨酸酸代代谢谢过过程程中中的的反反馈馈抑抑制制，可提高可提高L L-异亮氨酸的积累异亮氨酸的积累结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！18