近日，廣東省科學院微生物研究所研究員朱紅惠團隊在L-蘇氨酸生物合成研究方面取得新進展，成功開發出一種基于新型生物傳感器的L-蘇氨酸高通量篩選方法。相關成果發表于《生物資源技術》（Bioresource Technology）。
L-蘇氨酸是一種重要的必須氨基酸，廣泛應用于食品、動物營養和醫藥領域，是動物飼料中的第二限制性氨基酸，可以促進各種動物的生長，具有顯著的經濟價值。隨著飼用豆粕減量替代行動的深入，L-蘇氨酸的市場仍在不斷擴大。
代謝工程是提高L-蘇氨酸生產效率的有效手段，然而在目前L-蘇氨酸產量已達較高水平的情況下（120 g/L以上），通過理性改造提升生產效率已變得越來越困難。針對宿主菌、關鍵酶基因或調控元件開展大規模隨機突變成為更加有效和重要的策略。大規模隨機突變策略的成功應用有賴于可靠的高通量篩選方法，但目前L-蘇氨酸仍缺乏有效的高通量篩選方法。
基于生物傳感器的高通量篩選技術已在多種重要化學品生物合成中得到應用，針對L-蘇氨酸工程菌育種過程中的高通量篩選難題，研究人員希望通過設計一種新型L-蘇氨酸生物傳感器，建立L-蘇氨酸高通量篩選技術。
該研究中，研究人員發現L-蘇氨酸存在一種“類誘導劑”現象，能夠增強特定啟動子控制下的基因的表達，且存在良好的劑量線性相關性。基于此，研究人員利用L-蘇氨酸核糖開關，結合lacI-Ptrc信號放大系統，建立了一種新型L-蘇氨酸生物傳感器。該生物傳感器可以有效區分不同生產性能的菌株，并成功應用于L-蘇氨酸合成途徑的優化和關鍵酶的定向進化，篩選獲得多株優異突變體。
該研究結果為利用生物傳感器提高大腸桿菌合成L-蘇氨酸性能提供了一個有效的高通量篩選技術，對L-蘇氨酸高產菌種的選育具有重要的推動作用。
上述研究得到國家重點研發計劃、廣東特支計劃、廣東省科學院發展專項資金等項目的支持。
相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.biortech.2024.130407
本文鏈接：L-蘇氨酸生物合成研究獲進展http://m.sq15.cn/show-11-2845-0.html
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