微生物合成L-脯氨酸和反式-4-羟基-L-脯氨酸的研究进展

作者：胡小露; 崔树梅; 柯崇榕; 陶勇; 黄建忠^*; 杨欣伟^*

来源：生物工程学报, 2022, 38(12): 4498-4519.

DOI：10.13345/j.cjb.220739

• L-脯氨酸
• 反式-4-羟基-L-脯氨酸
• 生物合成
• 代谢工程
• 微生物生产

L-脯氨酸(L-proline, L-Pro)是构成生物体蛋白质20种氨基酸中唯一的一种亚氨基酸，其羟基化后的产物主要是反式-4-羟基-L-脯氨酸(trans-4-hydroxy-L-proline, T-4-Hyp)，两者均具有独特的生物活性，在生物医药和食品美容方面发挥着不可替代的作用。随着对L-Pro和T-4-Hyp功能的深度挖掘，这两者的需求与日俱增，传统生物提取和化学合成的方法已无法满足当今社会“绿色、环保、高效”的需求。近年来，合成生物学迅猛发展，通过深入解析L-Pro和T-4-Hyp的合成途径，构建了微生物细胞工厂用于规模化生产，为绿色高效生产L-Pro和T-4-Hyp开启了新的篇章。本文综述了L-Pro和T-4-Hyp的应用与生产方法、微生物合成L-Pro和T-4-Hyp的代谢途径以及微生物生产L-Pro和T-4-Hyp的改造策略与研究进展，旨在为L-Pro和T-4-Hyp的“绿色生物制造”提供理论基础，促进其工业化生产。

• 单位
  生命科学学院; 福建师范大学; 中国科学院微生物研究所