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摘要
在该研究中，通过将前体5-氨基乙酰丙酸（5-ALA）合成模块和5-ALA合成血红素模块分别设计在解淀粉芽孢杆菌与大肠杆菌中来构建血红素合成共培养体系，实现了血红素的积累。首先，重构解淀粉芽孢杆菌的高谷氨酸合成代谢流方向，改善谷氨酸流向血红素前体5-ALA的效率，并在大肠杆菌中表达5-ALA合成血红素的7个途径基因。通过对上述2株工程菌共培养发酵实现了血红素积累。此外，通过适配性优化关键途径基因、阻遏竞争途径代谢流、载体工程以及发酵过程优化等策略来进一步改善共培养体系合成血红素的能力，获得了65.38 mg/L的血红素积累。这是首次采用共培养体系从葡萄糖生产血红素的研究，该方法为其他天然产物的生物合成提供了崭新的思路。
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单位材料化学工程国家重点实验室; 南京工业大学
