近期，我院饶志明教授团队在高效合成L-缬氨酸方面取得重要进展，研究成果“High-level production of L-valine inEscherichia coliusing multi-modular engineering”正式发表于Bioresource Technology(DOI: https://doi.org/10.1016/j.biortech.2022.127461)。
L-缬氨酸是一种支链氨基酸，广泛应用于医药、营养补充剂和动物饲料中。随着市场对L-缬氨酸需求的增加，开发低成本的L-缬氨酸生产方法将成为人们关注的焦点。
饶志明团队开发了多模块工程策略获得了一株高效生产L-缬氨酸的工程菌株。首先，通过随机诱变结合高通量筛选，获得生产L-缬氨酸的底盘菌株。采用代谢工程策略以改进L-缬氨酸的生物合成，包括替换关键基因ilvCDE的启动子以加强L-缬氨酸合成途径、敲除基因brnQ以及过表达来自谷氨酸棒杆菌中编码转运蛋白操纵子brnFE。然后对不同溶氧条件下的转录组进行分析，进一步探究了影响L-缬氨酸合成相关的转录调控因子，并应用转录调控因子工程技术进一步提高了L-缬氨酸的产量。最后，开发了辅因子工程，通过引入运动发酵单胞菌的异源途径和敲除编码ATP消耗酶的基因来提高L-缬氨酸的产量。最终菌株VAL38在5L分批补料发酵中，L-缬氨酸产量达到92 g/L，糖酸转化率和生产强度分别达到0.34g/g葡萄糖和1.92 g/L/h。
饶志明教授为论文的通讯作者。上述研究得到了国家重点研发计划（2021YFC2100900）、国家自然科学基金（No.32071470）等资助。
