7月12日，代謝工程領(lǐng)域頂級(jí)期刊Metabolic Engineering發(fā)表湖北工業(yè)大學(xué)發(fā)酵工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究成果，論文題目是“Activation of glyoxylate pathway without the activation of its related gene in succinate-producing engineered Escherichia coli”，該論文的并列第一作者是助理實(shí)驗(yàn)師朱麗雯和碩士研究生李小紅，通訊作者是湯亞杰教授。

　　 Metabolic Engineering《代謝工程》是代謝工程領(lǐng)域影響因子最高的學(xué)術(shù)期刊，2013年影響因子達(dá)6.859，該期刊主要刊登代謝工程領(lǐng)域的文章，包括代謝調(diào)控、代謝通量分析、生物信息學(xué)等。

　　 該論文展示了湖北工業(yè)大學(xué)發(fā)酵工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室湯亞杰教授團(tuán)隊(duì)有關(guān)琥珀酸生物制造的最新研究成果。琥珀酸是一種重要的綠色化工四碳平臺(tái)化合物，在洗滌、食品、醫(yī)藥、電鍍等行業(yè)均得到廣泛應(yīng)用，因此被美國(guó)能源部列為12種最具潛力的大宗生物基化學(xué)品之首。生物制造法生產(chǎn)琥珀酸，由于能夠以可再生生物資源替代不可再生石化資源，實(shí)現(xiàn)資源利用和物質(zhì)加工方式的根本改變，因而受到了廣泛關(guān)注，并推動(dòng)生物基琥珀酸成為繼檸檬酸和乳酸之后下一個(gè)大規(guī)模生產(chǎn)的有機(jī)酸產(chǎn)品。同時(shí)可利用琥珀酸發(fā)酵過(guò)程耗CO2這一特性，減少大氣中CO2含量，緩解溫室效應(yīng)。

　　 該實(shí)驗(yàn)室以大腸桿菌為研究對(duì)象，利用Red同源重組技術(shù)，成功構(gòu)建一系列琥珀酸的生產(chǎn)菌株。為了能夠深入理解基因操作對(duì)大腸桿菌琥珀酸生物合成代謝網(wǎng)絡(luò)的影響，確定產(chǎn)琥珀酸工程菌代謝過(guò)程中的限速因素，實(shí)驗(yàn)室前期借助色譜分析，根據(jù)大腸桿菌琥珀酸生物合成代謝的主途徑：EMP途徑、HMP途徑和TCA循環(huán)，采用擬穩(wěn)態(tài)對(duì)琥珀酸生物合成代謝途徑的代謝流分布特征進(jìn)行了分析，運(yùn)用代謝工程的研究策略，構(gòu)建琥珀酸生物合成代謝網(wǎng)絡(luò)，共包含15個(gè)反應(yīng)式，18個(gè)化合物，為菌種的進(jìn)一步改良提供了依據(jù)。

　　 對(duì)代謝通量的分析結(jié)果表明，發(fā)現(xiàn)在不涉及乙醛酸支路基因改造的情況下，DNA重組激活了乙醛酸支路。這可能是由于在敲除乙酸合成相關(guān)基因時(shí)，積累了一定量的乙酰輔酶A，從而激活了檸檬酸合酶，活化了TCA氧化臂，最終使乙醛酸支路激活。他們的這些結(jié)論為高產(chǎn)琥珀酸大腸桿菌的代謝途徑修飾提供了新思路，同時(shí)對(duì)其他基因工程菌的構(gòu)建提供了借鑒。

　　附：第一作者個(gè)人簡(jiǎn)介

　　朱麗雯，助理實(shí)驗(yàn)師，2009年于湖北工業(yè)大學(xué)獲發(fā)酵工程碩士學(xué)位，2010年獲湖北省優(yōu)秀碩士學(xué)位論文。2009年至今在湖北工業(yè)大學(xué)發(fā)酵工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室從事“琥珀酸生物制造”應(yīng)用基礎(chǔ)研究。作為主要成員參與了國(guó)家自然科學(xué)基金“大腸桿菌基因工程菌發(fā)酵生產(chǎn)琥珀酸過(guò)程中CO2轉(zhuǎn)運(yùn)與固定的協(xié)同代謝調(diào)控(21176059)”、湖北省自然科學(xué)基金創(chuàng)新群體“琥珀酸生物制造的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題(2008CDA002)”等項(xiàng)目的研究。在發(fā)酵工程領(lǐng)域主流學(xué)術(shù)期刊Process Biochemistry、Biotechnology Progress等發(fā)表SCI論文10篇，獲湖北省自然科學(xué)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)。

　　李小紅，2010-2012年于湖北工業(yè)大學(xué)攻讀發(fā)酵工程碩士學(xué)位，畢業(yè)后在北京嘉萬(wàn)生物技術(shù)有限公司任項(xiàng)目主管。碩士期間作為主要成員參與了國(guó)家自然科學(xué)基金“大腸桿菌基因工程菌發(fā)酵生產(chǎn)琥珀酸過(guò)程中CO2轉(zhuǎn)運(yùn)與固定的協(xié)同代謝調(diào)控(21176059)”、湖北省自然科學(xué)基金創(chuàng)新群體“琥珀酸生物制造的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題(2008CDA002)”等項(xiàng)目的研究。