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。

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(huì)鋒帶領(lǐng)的新酶設(shè)計(jì)與酵母基因組工程研究組進(jìn)行合作，通過(guò)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(shí)現(xiàn)了OAH的合成。在研究中，首先比較了兩種不同來(lái)源的高絲氨酸乙酰轉(zhuǎn)移酶(MetX)，然后通過(guò)敲除競(jìng)爭(zhēng)和消耗途徑基因(meta，metB和thrB)并過(guò)表達(dá)合成途徑基因(thrA，metxlm)，實(shí)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(duì)工程菌株進(jìn)行進(jìn)一步改造，包括：敲除賴氨酸競(jìng)爭(zhēng)途徑基因lysA；利用啟動(dòng)子工程調(diào)控ppc表達(dá)以增強(qiáng)草酰乙0酸的供給；比較不同來(lái)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(shuō)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(wèn)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(duì)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(guò)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。血同型半胱氨酸水平明顯升高，可診斷“高同型半胱氨酸血癥”，它是卒中等的危險(xiǎn)因素，尤其是還伴有病史。隨后該研究通過(guò)過(guò)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(bào)道的0高水平。

(1) ScoLeuRS與以前報(bào)道的LeuRS識(shí)別tRNALeu的傳統(tǒng)辨別子A73不同，它不識(shí)別A73，而識(shí)別C74；(2) ScotRNALeu可變環(huán)的個(gè)數(shù)而不是堿基類(lèi)型與ScoLeuRS識(shí)別有關(guān)；然后通過(guò)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。(3) ScoLeuRS識(shí)別兩類(lèi)ScotRNALeu的不同處在于tRNA三級(jí)結(jié)構(gòu)拐肘結(jié)構(gòu)的三個(gè)堿基對(duì)，II類(lèi)ScotRNALeu(UAA)的三對(duì)三級(jí)結(jié)構(gòu)堿基對(duì)對(duì)它的氨基酰化極為重要，而I類(lèi)ScotRNALeu(CAA)中的這三個(gè)堿基對(duì)并不重要；(4) ScoLeuRS的LSD結(jié)構(gòu)域賦予ScoLeuRS獨(dú)特的亮氨?；瘍深?lèi)ScotRNALeu的能力，鑒定了與此有關(guān)的關(guān)鍵氨基酸殘基

細(xì)胞骨架主要有微管、微絲和中間纖維三種成分，其中微絲在細(xì)胞形態(tài)維持、細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)、細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸?shù)燃?xì)胞內(nèi)重要生命活動(dòng)中發(fā)揮作用。微絲主要由Actin通過(guò)聚合形成，Actin高度保守，是一類(lèi)可以結(jié)合并水解ATP的蛋白質(zhì)，β-Actin蛋白質(zhì)第73位組氨酸甲0基化于五十多年前就被發(fā)現(xiàn)在絕大多數(shù)真核細(xì)胞中廣泛存在，并通過(guò)Actin水解ATP后延遲釋放ADP，來(lái)調(diào)控微絲聚合及功能。該項(xiàng)研究成功解析了AtPRMT5參與mRNA前體加工的分子機(jī)制，揭示了蛋白質(zhì)精氨酸甲0基轉(zhuǎn)移酶參與高等植物復(fù)雜生命活動(dòng)的調(diào)控機(jī)理，是PRMT5參與拼接復(fù)合體組裝機(jī)理研究方面的重要進(jìn)展。