L-半胱氨酸和L-甲硫氨酸是20种氨基酸中仅有的两种含硫氨基酸，具有独特的性质，广泛应用于农业、食品及医药等领域。近年来，使用不同的微生物发酵生产两种含硫氨基酸引起人们的广泛兴趣，其中大肠杆菌能够在成本效益高的培养基中快速生长、在工业过程中具有鲁棒性、具备良好的代谢特性和基因工程分子工具的可用性，因此，大肠杆菌作为发酵生产L-半胱氨酸和L-甲硫氨酸的首选宿主菌被广泛研究。浙江工业大学郑裕国院士团队柳志强教授课题组重点关注大肠杆菌中生产含硫氨基酸的遗传和分子机制，近期，在期刊Biotechnology Advances（IF=16）发表了题为“Microbial production of sulfur-containing amino acids using metabolically engineered Escherichia coli”的综述文章。柳志强教授为论文通讯作者，王丽娟副教授为论文第一作者。
大肠杆菌中含硫氨基酸生产的关键代谢途径
综述涵盖了含硫氨基酸在大肠杆菌中的关键代谢途径，由反馈抑制和转录调节因子介导的基因调控和含硫氨基酸的转运机制。此外，还系统地总结了用于提高L-半胱氨酸和L-甲硫氨酸产量的各种代谢工程策略，包括新靶点的识别、代谢通量的调控、转运系统的改造、动态调控策略和发酵条件的优化等。当前微生物发酵实现工业化生产含硫氨基酸仍然是一个重大挑战，该综述也展望了进一步改造大肠杆菌生产两种含硫氨基酸的潜在策略，为进一步高效生产提供了参考。
L-半胱氨酸生产的代谢工程策略
L-甲硫氨酸生产的代谢工程策略
论文信息
Lijuan Wang, Yingying Guo, Yizhou Shen, Kun Yang, Xue Cai, Bo Zhang, Zhiqiang Liu*, Yuguo Zheng. Microbial production of sulfur-containing amino acids using metabolically engineered Escherichia coli [J]. Biotechnology Advances, 2024, 73:108353.
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2024.108353