黑暗环境中光合细菌异养培养产5-氨基乙酰丙酸的代谢工程与过程优化研究

本项目以光合细菌的代谢工程改造和过程优化为主要研究内容，以球形红细菌在黑暗环境中异养培养产具有重要应用前景的5-氨基乙酰丙酸（ALA）的过程为研究对象，以遗传改造和工程手段的高效集成为核心，建立结合遗传改造和工程手段以控制和优化代谢流的代谢工程研究新理论和新方法。重点研究全局性地控制和优化球形红细菌的代谢流的技术，具体手段包括进行基因重组以提高细胞内ALA合成酶活力、添加前体以减轻糖分解代谢的压力、添加酶抑制剂以控制ALA的消耗、采用固定化技术创造适合于球形红细菌发酵的低溶氧的微环境等。通过将遗传改造和工程手段有机地结合，达到优化球形红细菌代谢流的目的。本项目的研究成果将填补国内球形红细菌黑暗异养发酵产ALA研究的空白，并提供将代谢途径的遗传改造和工程调控手段高效集成的生物反应体系优化的新思想、新技术和应用实例。