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大肠杆菌细胞工厂的创建技术

于勇，朱欣娜，毕昌昊，张学礼

中国科学院天津工业生物技术研究所

摘要：大肠杆菌作为一种重要的模式工业微生物，在医药、化工、农业等方面具有广泛的应用。近30年来，多种代谢工程改造的新策略和新技术，被用于设计、构建和优化大肠杆菌化学品细胞工厂，极大地提高了生物法合成化学品的生产速率和产量。文中将从大肠杆菌途径设计、合成途径创建与优化和细胞全局优化三个方面，对大肠杆菌代谢改造起重要推动作用的技术进行综述，并对大肠杆菌代谢工程中关键技术的应用进行了展望。

图1大肠杆菌代谢工程30年发展历程

Fig.-yeardevelopmentofmetabolicengineeringin.

图2大肠杆菌代谢工程技术

Fig.2Technologyofmetabolicengineeringin.

图3细胞全局优化

Fig.3Optimizationofglobalcellularperformance.

通讯作者

张学礼中国科学院天津工业生物技术研究所研究员，主要从事合成生物学和微生物代谢工程研究。

在、等国际期刊上发表文章72余篇，授权专利36项，包括10项PCT专利。成功构建了生产揽香烯、番茄红素、β-胡萝卜素、人参皂苷等植物天然产物及L-丙氨酸、D-乳酸、丁二酸等大宗化学品的微生物细胞工厂。揽香烯、番茄红素、β-胡萝卜素实现技术转让。L-丙氨酸、D-乳酸和丁二酸技术实现发酵法产业化，打破荷兰和日本公司垄断，新增产值10亿元。

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