非翻译区调控合成提高L-酪氨酸产量

作者：杨超月

L-酪氨酸是商业上重要的化合物，因为它被广泛地用作医药中间体和其他高值化学品前体（如类黄酮和生物碱）。传统上，L-酪氨酸由萃取方法产生，但是这样低效的生产方法难以满足L-酪氨酸的日益增长的需求。因此急需开发L-酪氨酸高效生产方法。

9月8号，nature子刊scientific report在线发表美国加州大学圣地亚哥分校和韩国浦项工科大学关于L-酪氨酸合成途径优化的最新合作结果。

文章主要从两个方面进行途径优化，即翻译水平表达调控和围绕磷酸（PEP）节点的碳通量再平衡。在翻译水平表达调控方面，人工合成的组成型启动子和合成5'-非翻译区（5'-UTR）被用来调控L-酪氨酸合成途径中的关键酶，从而实现在转录水平和翻译水平的控制。碳通量平衡同样通过控制用5'-非翻译区（5'-UTR）设计达到PEP合成酶的表达水平控制。

图1. L-酪氨酸生物合成途径工程策略

最终通过获得生产L-酪氨酸的大肠杆菌工程菌，最高达到L-酪氨酸3.0g / L的发酵单位，其中生产效率为0.0354克L-酪氨酸/小时/克菌干重，转化效率为0.102克L-酪氨酸/克葡萄糖产量为提高。因此，该工作表明由5'-非翻译区（5'-UTR）调控翻译水平的重设计途径优化思路是一种有效的策略，能促进高效的L-酪氨酸高产菌的开发。

图2. 微调的PEP节点PPSA表达实现碳通量再分配