李江华：枯草芽孢杆菌代谢工程与氮源优化研究进展

2017年4月21日，主题为“氮源科学调控，高效精准生产”的第五届新型有机氮源应用与发展研讨会在柳州顺利召开，江南大学李江华教授受邀作了题为“枯草芽孢杆菌代谢工程及氮源优化研究进展”的报告。报告主要展示了枯草芽孢杆菌代谢调控的最新研究成果，以及有机氮源优化的策略。

李江华教授介绍，枯草芽孢杆菌是食品安全级的菌株，具有遗传背景清晰、代谢改造技术成熟、不易受噬菌体污染、适于工业化生产等多方面的优点。经过多年研究，枯草芽孢杆菌的代谢调控策略已经实现了从“局部最优”到“全局最优”的转变，模块途径工程、适应性进化、基于模型的代谢工程等方法，可以更高效的获得高产菌株。

李江华教授在报告中列举了细胞呼吸链改造，产物合成与细胞生长分离，以及最小基因组底盘菌构建等工程菌代谢调控策略，进一步地，以“氨基葡萄糖生产菌种的构建”，“枯草芽孢杆菌CRISPR基因编辑系统”，“一步法发酵合成透明质酸寡聚糖”三个实例，详细介绍了枯草芽孢杆菌代谢的调控方法。

李江华教授还在报告中对枯草芽孢杆菌系统生物学研究进展进行了介绍。系统生物学全局代谢调控可以分为三个层面：基因表达、翻译后修饰以及蛋白代谢物相互作用。李江华教授介绍，枯草芽孢杆菌代谢流调控最主要的不是转录调控，而是翻译后修饰调节和变构调节，并通过靶向代谢组学解析氨基葡萄糖生产过程中的限制瓶颈这个实例加以说明。

最后，李江华教授最后分享了在枯草芽孢杆菌发酵氮源优化上的成果。李教授表示，枯草芽孢杆菌在发酵过程中，由于代谢物阻遏效应，对不同类型氮源的利用呈现次序性现象。当培养基中含有多种氮源时，微生物首先利用部分优先氮源，而优先氮源利用过程中的副产物，会阻遏利用其它氮源的酶的转录起始，从而影响后期次级代谢产物的生成和积累。

通过多年的枯草芽孢杆菌发酵经验，李教授得出结论，有机氮源更有利次级代谢产物的积累，通过高效的优化工具，筛选对目的产物有促进作用的关键因子，并在培养基中加以强化，有助于提高目的产物积累，降低生产成本。

李江华教授的报告内容，对枯草芽孢杆菌的代谢调控和培养基优化，具有很好的指导意义，受到与会专家和来宾的一致好评。