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(shí)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(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；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。L-半胱氨酸和胱氨酸是含硫的非必需氨基酸，它們是組成蛋白質(zhì)的基本單元之一，廣泛用于、食品、化妝品的加工制造。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。

近兩年,國內(nèi)通貨膨脹以及日益嚴(yán)格的環(huán)保政策增加了L-半胱氨酸生產(chǎn)商的生產(chǎn)成本,L-半胱氨酸的價格也持續(xù)增長.

  L-半胱氨酸可廣泛用于食品、藥品、化妝品等領(lǐng)域.2010年,全國共消費(fèi)了將近1800噸L-半胱氨酸.其中,食品領(lǐng)域消費(fèi)0大,占到總消費(fèi)量的約35%.

基因工程技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于微生物的改良，它不僅擴(kuò)大了改良的方向和范圍，而且使微生物的改造由未知的突變和誘變發(fā)展為有目的定點(diǎn)突變，它主要通過以下幾個途徑增強(qiáng)生產(chǎn)菌株的生產(chǎn)能力：

(1)利用多聚酶鏈反應(yīng)(PCR)技術(shù)，改造目的基因，使基因產(chǎn)物的活力增加；5mg/LL-半胱氨酸，是目前報道的利用谷氨酸棒桿0菌生產(chǎn)L-半胱氨酸的最0高水平。(2)使用強(qiáng)啟動子或獨(dú)立啟動子增強(qiáng)目的基因的轉(zhuǎn)錄數(shù)；(3)把目的基因到更容易獲得產(chǎn)物的標(biāo)準(zhǔn)菌株或其它菌株中，例如，把目的基因轉(zhuǎn)入對底物的耐受性增強(qiáng)或者對產(chǎn)物的反饋抑制具有抗性的菌株；(4)有利于目的基因轉(zhuǎn)錄的基因或缺失抑制基因。