代谢工程改造微生物利用甲酸研究进展

程真真, 张健, 高聪, 刘立明, 陈修来

Progress in metabolic engineering of microorganisms for the utilization of formate

CHENG Zhenzhen, ZHANG Jian, GAO Cong, LIU Liming, CHEN Xiulai

表2 代谢工程改造的微生物

Table 2 Metabolically engineered microorganisms

微生物	非天然甲酸代谢路径	主要的应用优势	改造潜能	参考文献
大肠杆菌	重构的卡尔文循环；改良的丝氨酸循环；高丝氨酸循环； rTHF-rgcv途径及关键模块合成乙酰辅酶A途径等	生长周期短；遗传背景清晰；代谢工程改造工具种类丰富且高效	设计并构建更加高效的甲酸利用路径；通过实验室适应性进化与培养条件优化等策略提高菌株对甲酸的耐受性	[17-18,56-67]
酿酒酵母	rTHF-rgcv途径的关键模块	遗传背景清晰；分子遗传操作工具与技术成熟且高效；具有内源性甲酸脱氢酶，对甲酸的耐受性较高	通过代谢改造进一步提高rTHF-rgcv途径对甲酸的利用效率，开发以甲酸为唯一碳源和能源的工程菌株	[19]
毕赤酵母	以甲酸作为P _AOX1 的诱导物	能够利用甲醇作为唯一碳源和能源进行细胞生长；在生物医药产业和工业酶生产方面具有巨大潜力	通过代谢改造进一步提高菌株对甲酸的利用效率；基于菌株的代谢网络，设计并构建更加高效的甲酸利用路径	[68-69]
恶臭假单胞菌	rTHF-rgcv途径	能够编码多种天然甲酸脱氢酶；具有灵活的代谢机制，能够抵抗氧化应激和多种有毒化合物	开发更高效的分子遗传操作工具，进一步完善菌株的甲酸代谢网络	[70]