优化微生物细胞工厂，高效合成 L - 色氨酸（L-tryptophan）

研究人员为提升 L-tryptophan 合成水平，优化相关酶和基因，菌株产量达 43.0 g/L，转化率 0.180 g/g。

　　L - 色氨酸（L-tryptophan）是一种必需的芳香族氨基酸，也是多种重要生物活性化合物合成的前体，广泛应用于食品添加剂、医药和动物饲料领域。目前，利用微生物细胞工厂合成 L - 色氨酸的研究众多，但从葡萄糖到 L - 色氨酸的转化率较低，以及发酵过程中对抗生素和诱导剂的依赖等问题，限制了其进一步发展。在本研究中，为满足日益增长的需求，提高 L - 色氨酸的合成水平，研究人员优化了反馈抗性酶 AroG、TrpE 和 SerA 的组合，过表达了 13 个与合成相关的基因（包括ppsA、yddG等） 。随后，利用 CRISPR 相关转座酶系统，将优化后的aroG^S211F、trpE^{Q71K/S94N/C465Y}-trpABCD和serA^H344A/N364A表达盒整合到基因组中。研究人员对表达盒的拷贝数进行优化，以平衡细胞生长和 L - 色氨酸的合成，从而获得了无质粒的生产菌株。为进一步优化碳通量，促进 L - 色氨酸的生物合成，研究人员利用 CRISPR-Cas9 系统敲入yddG和prs^L135I，并敲除poxB。最终，在摇瓶培养 48 小时后，L - 色氨酸的积累量达到 5.1 g/L；在 3 升生物反应器中，35 小时时，最优菌株在不添加抗生素、诱导剂及其他额外物质的条件下，L - 色氨酸总产量达到 43.0 g/L（胞外产量为 30.9 g/L），总转化率达到 0.180 g L - 色氨酸 /g 葡萄糖。