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。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。血同型半胱氨酸是一種含硫氨基酸，為蛋氨酸和半胱氨酸代謝過程中產(chǎn)生的重要中間產(chǎn)物。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。

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。一，而S()j一可還原為某種硫化物，這正是發(fā)酵法制取L-半胱氨酸難以解決的問題。該研究不僅對研究植物精氨酸甲0基化調(diào)控生長發(fā)育的分子機(jī)理提供了重要的指導(dǎo)意義，同時也為研究人類遺傳病和癌0癥的發(fā)生0發(fā)展提供更多在轉(zhuǎn)錄后調(diào)控層級的線索和理論借鑒。

在食品方面:面包發(fā)酵促進(jìn)劑、保鮮劑。半胱氨酸作為發(fā)酵助劑、奶粉及果汁用劑和穩(wěn)定劑,以及寵獸物食物的營養(yǎng)添加劑等。

L-半胱氨酸可用于N-乙酰-L-、羧半胱氨酸及其它半胱氨酸系列衍生物產(chǎn)品生產(chǎn)的原料。