紫色杆菌素高效生物合成途径的重构方法研究

紫色杆菌素（Vio）是微生物以色氨酸为前体物合成的一种天然色素，具有重要医药和工业应用价值。为解决目前Vio产生菌株存在的产量低、价格高、合成能力不稳定等问题，本项目综合利用组合生物合成方法、系统生物学分析手段和生物化工技术，选择抗逆性强的柠檬酸杆菌为宿主，组合引入外源Vio和代谢前体物（L-色氨酸）生物合成强化途径，并构建受色氨酸诱导型分子开关调控的Vio合成途径，从全局上重构Vio超量合成通路，实现以甘油为底物的Vio的高效、低成本生物合成。此外，通过荧光蛋白GFP标识分子开关，实现Vio合成代谢亚途径动态变化的定量追踪，为阐明重组菌不同代谢亚途径与整个Vio代谢通路之间的关系以及代谢流流向变化的规律提供科学依据。本项目多学科交叉特色的创新思路不仅为揭示Vio高效合成途径及其调控机理提供科学依据，而且为以甘油为底物的Vio高产工程菌的构建及其应用提供基础，具有重要的科研究意义及应用价值

紫色杆菌素（Vio）是微生物以色氨酸为前体物合成的一种天然色素，具有重要医药和工业应用价值。为解决目前Vio 产生菌株存在的产量低、价格高、合成能力不稳定等问题，本项目综合利用组合生物合成方法、系统生物学分析手段和生物化工技术，选择抗逆性强的柠檬酸杆菌为宿主，组合引入外源Vio 和代谢前体物（L-色氨酸）生物合成强化途径，并构建受色氨酸诱导型分子开关调控的Vio合成途径，从全局上重构Vio 超量合成通路，实现以甘油为底物的Vio 的高效、低成本生物合成。此外，通过荧光蛋白GFP 标识分子开关，实现Vio 合成代谢亚途径动态变化的定量追踪，为阐明重组菌不同代谢亚途径与整个Vio 代谢通路之间的关系以及代谢流流向变化的规律提供科学依据。本项目多学科交叉特色的创新思路不仅为揭示Vio 高效合成途径及其调控机理提供科学依据，而且为以甘油为底物的Vio 高产工程菌的构建及其应用提供基础，具有重要的科研究意义及应用价值