微生物代謝調(diào)節(jié)和代謝工程新(完整版)
【正文】 度的變化會(huì)影響這兩個(gè)獨(dú)立代謝途徑的代謝效率。 1957年，日本率先采用微生物發(fā)酵法生產(chǎn)，并投入大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，這是被譽(yù)為現(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)的重大創(chuàng)舉，使發(fā)酵工業(yè)進(jìn)入調(diào)節(jié)代謝的調(diào)控階段。 （二）改變細(xì)胞透性 發(fā)酵過程中，可以控制使用那些影響細(xì)胞膜通透性的物質(zhì)作為培養(yǎng)基的成分，有利于代謝產(chǎn)物分泌出來，從而避免了末端產(chǎn)物的反饋抑制調(diào)節(jié)。 次級(jí)代謝： 某些微生物為了避免代謝過程中，某種代謝產(chǎn)物的積累造成的不利作用，而產(chǎn)生的一類有利于生存的代謝類型。 分解代謝產(chǎn)物調(diào)節(jié) 碳的分解產(chǎn)物和氮的分解產(chǎn)物反饋調(diào)節(jié)作用存在于次級(jí)代謝中。 ? 已發(fā)現(xiàn)過量磷酸鹽對(duì)四環(huán)素 、 氨基糖苷類和多烯大環(huán)內(nèi)酯等 32種抗生素的合成產(chǎn)生阻抑作用 。 1. 加速限速反應(yīng)（以頭孢霉素 C為例） 青霉素 N是頭胞霉素合成的中間體 用頂頭孢發(fā)酵時(shí)發(fā)現(xiàn) 青霉素 N的積累 下一步酶反應(yīng)是頭胞霉素合成的限速步驟 乙酰氧基頭胞霉素 C合成酶 克隆了這個(gè)酶的基因（ cefEF），并轉(zhuǎn)化到頂頭孢中 轉(zhuǎn)化子頭胞霉素 C產(chǎn)量提高了 A C B 加速 2. 改變分支代謝流向 提高代謝分支點(diǎn)的某一代謝途徑酶系的活性，在與另外的分支代謝途徑的競爭中占優(yōu)勢 在 lys合成中，選育出解除了反饋抑制和缺失高絲氨酸脫氫酶的突變株，提高了 lys產(chǎn)量 A B D 缺失 天冬氨酸 天冬氨酸磷酸 天冬氨酸半醛 賴氨酸 蘇氨酸 甲硫氨酸 高絲氨酸 AK HSDH 3. 構(gòu)建代謝旁路 大腸桿菌糖代謝的末端產(chǎn)物乙酸達(dá)到一定濃度時(shí)會(huì)對(duì)細(xì)胞的生長產(chǎn)生抑制作用 將枯草桿菌乙酰乳酸合成酶基因克隆到大腸桿菌，使大腸桿菌中乙酸濃度保持在不引起細(xì)胞中毒的濃度以下 A C B F 代謝旁路 （二） 擴(kuò)展代謝途徑 ? 在引入外源基因后，使原來的代謝途徑向后延伸，產(chǎn)生新的代謝產(chǎn)物 ? 使原來的代謝途徑向前延伸，可以利用新的原料合成代謝產(chǎn)物 A B D E E 釀酒酵母不能直接利用淀粉產(chǎn)生乙醇 將淀粉酶基因克隆轉(zhuǎn)化后，表達(dá)效率很低 用巴斯德畢氏酵母抗乙醇阻遏的醇氧化酶基因啟動(dòng)子表達(dá)淀粉酶基因，效率較高 （三）轉(zhuǎn)移或構(gòu)建新的代謝途徑 ? 克隆少數(shù)基因，使原來無關(guān)連的兩條代謝途徑聯(lián)系起來，形成新的途徑，合成新的產(chǎn)物 ? 將催化某一代謝途徑的基因組克隆到另一微生物中，使之發(fā)生代謝轉(zhuǎn)移，產(chǎn)生目的產(chǎn)物 1. 轉(zhuǎn)移代謝途徑 真氧產(chǎn)堿菌（ Alcaligenes eutrophus）可產(chǎn)生聚羥基丁酸（ PHB）和聚羥基烷酸（ PHA） 將 A. eutrophus PHB多聚酶、硫解酶和還原酶基因在內(nèi)的 PHB 操縱子一起克隆到大腸桿菌中 A B D G 新途徑 H 2. 構(gòu)建新的代謝途徑 將質(zhì)粒定向插入 Saccharopolyspora eryfhraea的編碼紅霉素合成途徑中第一個(gè)酶 reyF 基因中 使該菌合成一種新的抗生素 6脫氧合霉素 A 在胃中低 pH 中比合霉素穩(wěn)定 作業(yè)：如何區(qū)分酶合成調(diào)節(jié)和酶活性調(diào)節(jié)。 鏈霉素產(chǎn)生菌培養(yǎng)中，銨鹽作唯一氮源時(shí)
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