武漢遠(yuǎn)大弘元股份有限公司以氨基酸及其衍生物的研發(fā)、生產(chǎn)為基礎(chǔ)，以武漢大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院和湖北省氨基酸工程技術(shù)研究中心的成果為依托，為客戶提供的產(chǎn)品。

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天津工業(yè)生物技術(shù)研究所研究員劉君帶領(lǐng)的微生物生理和代謝工程研究組以谷氨酸棒桿0菌為宿主細(xì)胞，探究了L-半胱氨酸合成瓶頸，構(gòu)建了的L-半胱氨酸合成細(xì)胞工廠。該研究首先通過敲除半胱氨酸脫巰基酶和過表達(dá)自身的絲氨酸乙酰轉(zhuǎn)移酶（cysE），實現(xiàn)了L-半胱氨酸的積累。然后通過多種代謝工程策略進(jìn)一步提高L-半胱氨酸的合成，包括增強(qiáng)關(guān)鍵酶CysE的表達(dá)強(qiáng)度；比較多個異源的CysE，尋找0優(yōu)的候選者；過表達(dá)L-半胱氨酸合成酶增強(qiáng)合成通量；水解酶循環(huán)酶法，該法特異性高、抗干擾力強(qiáng)、能夠消除內(nèi)生β-胱硫醚，適用于各種生化儀，該類產(chǎn)品被國際大公司(如羅氏，奧林帕斯等)廣泛采用。比較多個異源的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，增強(qiáng)L-半胱氨酸的轉(zhuǎn)運(yùn)能力以及提高前體絲氨酸的供給等策略。終獲得的工程菌株CYS-19能夠積累947.9±46.5 mg/L L-半胱氨酸，是目前報道的利用谷氨酸棒桿0菌生產(chǎn)L-半胱氨酸的0高水平

天津工業(yè)生物技術(shù)研究所研究員劉君帶領(lǐng)的微生物生理和代謝工程研究組和研究員江會鋒帶領(lǐng)的新酶設(shè)計與酵母基因組工程研究組進(jìn)行合作，通過結(jié)合代謝工程和蛋白質(zhì)工程的方法，系統(tǒng)地改造大腸桿0菌，實現(xiàn)了OAH的合成。在研究中，首先比較了兩種不同來源的高絲氨酸乙酰轉(zhuǎn)移酶(MetX)，然后通過敲除競爭和消耗途徑基因(meta，metB和thrB)并過表達(dá)合成途徑基因(thrA，metxlm)，實現(xiàn)了OAH的積累，其產(chǎn)量達(dá)到1.68 g/L。為了進(jìn)一步提高OAH的生產(chǎn)，該研究采用多種代謝工程策略對工程菌株進(jìn)行進(jìn)一步改造，包括：敲除賴氨酸競爭途徑基因lysA；利用啟動子工程調(diào)控ppc表達(dá)以增強(qiáng)草酰乙0酸的供給；合成：可由蛋白質(zhì)（如人發(fā)）用鹽酸水解，再以氧化銅處理，以硫1化氫分解而成。比較不同來源的天冬氨酸激酶，促進(jìn)前體天冬氨酸的合成等，使OAH的產(chǎn)量提高至4.69 g/L。然而，中間代謝產(chǎn)物高絲氨酸的大量積累說明其下游途徑關(guān)鍵酶MetXlm的催化能力是不足的。為了解決這一問題，該研究分別采用基于進(jìn)化保守性和基于結(jié)構(gòu)信息的蛋白質(zhì)工程策略對MetXlm進(jìn)行改造，獲得的突變體酶活比型提高了12.15倍并受到更少的反饋抑制。通過優(yōu)化表達(dá)MetXlm突變體，使工程菌株OAH產(chǎn)量達(dá)到7.37 g/L。隨后該研究通過過表達(dá)胞內(nèi)乙酰CoA合成途徑，調(diào)控胞內(nèi)NADPH的合成，進(jìn)一步提高OAH的合成能力。終獲得的工程菌株OAH-7在7.5 L發(fā)酵罐中經(jīng)60 h發(fā)酵能夠生產(chǎn)62.7 g/L的OAH，是目前報道的0高水平。

AtPRMT5是擬南芥中一個重要的蛋白質(zhì)精氨酸甲0基轉(zhuǎn)移酶，能夠催化組蛋白和非組蛋白的對稱性雙甲0基化，AtPRMT5的缺失會導(dǎo)致植物生長發(fā)育的多種缺陷以及大量mRNA前體拼接異常，因此AtPRMT5通過調(diào)控植物生命周期各個階段中mRNA前體的正確加工，保證了植物正常的生長發(fā)育過程。然而，對于AtPRMT5參與mRNA前體加工的分子機(jī)制的認(rèn)識還非常有限。HCY可使氧化自由基大量產(chǎn)生引起內(nèi)皮細(xì)胞損傷，使脂質(zhì)過氧化和氧化型的低密度增加,從而對血管造成的損傷和破壞。

西美國際研究員魏榮麗表示:隨著全球經(jīng)濟(jì)的逐漸復(fù)蘇,國內(nèi)外對L-半胱氨酸的需求會逐漸增加,加上L-半胱氨酸新的應(yīng)用領(lǐng)域被開發(fā),下游需求保持增長,國內(nèi)L-半胱氨酸的產(chǎn)業(yè)將更加繁榮.但是,隨著生產(chǎn)成本的提高以及國家日益嚴(yán)厲的環(huán)保政策,國內(nèi)L-半胱氨酸的生產(chǎn)同樣面對一些威脅與挑戰(zhàn).在機(jī)遇與挑戰(zhàn)共存的市場經(jīng)濟(jì)中,中國的L-半胱氨酸產(chǎn)業(yè)將繼續(xù)前行.