生物基塑料单体5-氨基戊酸的生物合成新途径

作者：康雅琦; 罗若诗; 林凡祯; 程杰; 周桢; **^*

来源：生物工程学报, 2023, 39(05): 2070-2080.

DOI：10.13345/j.cjb.220929

• 5-氨基戊酸
• L-赖氨酸盐酸盐
• 人工途径
• 代谢工程

5-氨基戊酸(5-aminovalanoic acid, 5AVA)可作为新型塑料尼龙5和尼龙56的前体，是合成聚酰亚胺的有前途的平台化合物。目前5-氨基戊酸的生物合成法普遍产率较低且合成过程复杂，成本高。为实现5AVA的绿色生物合成，本研究通过组合表达来自日本白腹鲭(Scomber japonicas)的L-赖氨酸α-氧化酶、来自乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)的α-酮酸脱羧酶和来自大肠杆菌(Escherichia coli)的醛脱氢酶，在大肠杆菌中建立了一条以L-赖氨酸为原料，以2-酮-6-氨基己酸盐为中间产物生物合成5AVA的途径。在葡萄糖浓度为55 g/L，赖氨酸盐酸盐40 g/L的初始条件下，最终消耗158 g/L的葡萄糖和144 g/L的赖氨酸盐酸盐，补料分批发酵产生了57.52 g/L的5AVA，摩尔得率为0.62mol/mol。与文献报道的以2-酮-6-氨基己酸盐为中间产物的5AVA生物合成途径相比，本文报道的新途径无需使用乙醇和双氧水，且5AVA产量进一步提高。

• 单位
  化学化工学院; 煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室; 重庆大学