近日，化学化工学院张根林团队在代谢工程提高大肠杆菌香兰素产量方面取得突破，研究成果以"Combined metabolic engineering and co-culture to incease vanillin production by Escherichia coli（结合代谢工程和共培养提高大肠杆菌香兰素产量）"发表在Food Bioscience上（中科院二区，IF=5.9，TOP期刊）。

   香兰素是一种珍贵的芳香化合物，广泛应用于食品和医疗行业。利用细胞工厂生产香兰素被认为是石油基合成的一种有前途的替代方法，然而，副产品的形成、前体和辅因子的供应不足对高水平生产造成了重大挑战。在本研究中，我们通过防止副产物的积累，优化L-酪氨酸和辅助因子的供应，设计共培养体系，重点研究了在大肠杆菌中重新合成香兰素。为了减少香草酸的积累，筛选了一种羧酸还原酶（MmCAR）及其活化剂磷酸antetheinyl转移酶（SFP），使香草酸减少88.1%。删除乙醇脱氢酶（yahK、yjgB和yqhD）有效地抑制了香兰素醇的形成，导致香兰素产量增加4.25倍。删除tyrR和pheA，过表达aroGD146N和tyrAM53I、A354V以缓解其反馈抑制作用，香兰素滴度进一步提高45.96%。通过过表达pos5（编码NADH激酶）促进NADPH再生，通过表达mtn（编码5′-甲基硫代腺苷/ s -腺苷同型半胱氨酸核苷酶）和luxS（编码s -核糖基同型半胱氨酸裂解酶）促进s -腺苷- L -蛋氨酸（SAM）再生，香兰素滴度达到279.17 mg/L。最后，采用大肠杆菌共培养体系可产香兰素465.81 mg/L，这是大肠杆菌中报道的最佳滴度。这些结果为从葡萄糖中重新生产香兰素提供了新的机会。

  本文的第一作者为博士研究生邱笛，通讯作者为化学化工学院张根林教授，第一完成单位为石河子大学化学化工学院、化工绿色过程兵团重点实验室。