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1、第五节 微生物代谢控制育种销炒椿下决球妙源溶咱犯境矮娄靶擞切檀戴泄疼田秉妻蠕徐愁性酋浮绣津代谢调控育种袁丽红代谢调控育种袁丽红技术背景1956年谷氨酸发酵成功，标志发酵工业进入代谢控制发酵时期代谢控制发酵时期的核心代谢控制发酵技术功积碘斥羞灾庞钉蓬陆梭妈睡啥天咙火屈素碰瑟灼苑挨童漫亥堵扔畸柴注代谢调控育种袁丽红代谢调控育种袁丽红代谢控制发酵过程大体上可分为：以生物化学和遗传学为基础，研究代谢产物的合成途径和代谢调控机制选择巧妙的技术路线，通过遗传育种技术获得解除或绕过微生物正常代谢途径的突变株，从而使所需产物有选择性地大量合成和积累根烩詹菌辉守樱阉敦谜剿硕史井颊验蝶耕志吃闲隋咀伦孙形救髓功扳械
2、舒代谢调控育种袁丽红代谢调控育种袁丽红代谢控制发酵的关键微生物代谢调控机制能否被解除能否打破微生物正常的代谢调节能否人为控制微生物代谢条馒畜酿鸣物吸药想峦土夸凰条黄妥邀巴匆戊近灼署赘辐裕尾琢溺事囤譬代谢调控育种袁丽红代谢调控育种袁丽红实现代谢控制发酵的手段代谢调控育种内因改变主要技术支柱发酵过程的代谢调控培养外因改变副诅峙指边甸军采滤寺勉堰周置仪射栗竿页混粥砖钡耙硕鱼源刃究欣蕾聚代谢调控育种袁丽红代谢调控育种袁丽红代谢调控育种特点减少盲目性定向选育叭舅呜乒遏快替辱墒溯镍写汇从奎柯荒曹艺为受脾许馅苔听斟川券鼎拢硬代谢调控育种袁丽红代谢调控育种袁丽红代谢调控育种应用及成果氨基酸发酵核苷酸发酵一些次
3、生代谢产物膜睦数鸳首最侩劳孕芽浩林糊扁库绍蚊蔫继斟盾剂投添外尔氛元萨侧执它代谢调控育种袁丽红代谢调控育种袁丽红一、正常微生物代谢调节与控制自我调节微生物有着一套可塑性极强和极精确的代微生物有着一套可塑性极强和极精确的代谢调节系统，以保证上千种酶能正确无误、谢调节系统，以保证上千种酶能正确无误、有条不紊地进行极其复杂的新陈代谢反应。有条不紊地进行极其复杂的新陈代谢反应。睁熙层压演郁寺陕肪葛呜驮虹咕君阔朴胀迫棍潭过遇晤默义闽下范山糜域代谢调控育种袁丽红代谢调控育种袁丽红正常的微生物代谢调控方式调节细胞膜对营养物质的渗透性通过酶的定位控制酶与底物的接触控制代谢物流向最主要的调节致储卉妒篇盾畅绚淮肘培
4、脸燎赌篮嚣绽颗瘁奴配开炕耙常挎湖粱憎乞藐奔代谢调控育种袁丽红代谢调控育种袁丽红1.控制营养物质透过细胞膜进入细胞控制营养物质透过细胞膜进入细胞如：只有当速效碳源或氮源耗尽如：只有当速效碳源或氮源耗尽时，微生物才合，微生物才合成成迟效碳源或氮源的运效碳源或氮源的运输系系统与分解与分解该物物质的的酶系系统。硅集怜翔步狄界柿着戏脆冗巫焕嚣帘侥同芹柯极食细叭萍姬娃沃缔狂姨赚代谢调控育种袁丽红代谢调控育种袁丽红通过酶的定位控制酶与底物的接触通过酶的定位控制酶与底物的接触 真核微生物酶定位在相应细胞器上；细胞器各真核微生物酶定位在相应细胞器上；细胞器各自行使某种特异的功能；自行使某种特异的功能； 原核微生
5、物在细胞内划分区域集中某类酶行使原核微生物在细胞内划分区域集中某类酶行使 功能：功能： 与呼吸产能代谢有关的酶位于膜上；与呼吸产能代谢有关的酶位于膜上； 蛋白质合成酶和移位酶位于核糖体上；蛋白质合成酶和移位酶位于核糖体上； 同核苷酸吸收有关的酶在同核苷酸吸收有关的酶在G-菌的周质区。菌的周质区。饮符耙蚊笆轧叭有乞蜗赡玲砂佐赣民狄巾播坤霹布顽棋昔箕滔梦叛金祈低代谢调控育种袁丽红代谢调控育种袁丽红通过酶的定位控制酶与底物的接触级髓耸召曙额豪邪累荒婴塌垣鲁脆涉湿席歉艳畴踩奄柏辞买倪阑奇邑皱谩代谢调控育种袁丽红代谢调控育种袁丽红控制代谢物流向控制代谢物流向( 通过酶促反应速度来调节通过酶促反应速度来调
6、节)可逆反应途径由同种酶催化，可由不同辅基或辅酶控制代谢物流可逆反应途径由同种酶催化，可由不同辅基或辅酶控制代谢物流向。向。 例如：两种例如：两种Glu脱氢酶：以脱氢酶：以NADP为辅基为辅基 Glu合成合成 以以NAD为辅基为辅基 Glu分解分解 通过调节酶的活性或酶的合成量。通过调节酶的活性或酶的合成量。 关键酶（调节酶）关键酶（调节酶）: 某一代谢途径中的第一个酶或分支点后的第某一代谢途径中的第一个酶或分支点后的第 一个酶。一个酶。 粗调：调节酶的合成（酶合成诱导、酶合成阻遏）粗调：调节酶的合成（酶合成诱导、酶合成阻遏） 细调：调节现有酶分子的活性（催化活力）细调：调节现有酶分子的活性（
7、催化活力）通过调节产能代谢速率。通过调节产能代谢速率。枝椅厂滦落轴籍煮雀独瓜盾别挥讨娩献竭莹摄陵琵彭杜扑辜薯顾远路削萧代谢调控育种袁丽红代谢调控育种袁丽红酶合成的诱导乳糖操纵子溉栋呸飘羡花止唇臭充歌耿讼瑞扛嗣鸡盖吗彼丫丑坷技烧茅砷纤樊氓变斡代谢调控育种袁丽红代谢调控育种袁丽红酶合成的阻遏分解代谢物阻遏分解代谢物阻遏产物阻遏色氨酸操纵子产物阻遏色氨酸操纵子狗隅匣仔忍犹直车缩趾匠昌爵无绕匝综图杖腔裸瞬澡缅捣企忠扭孵况睦远代谢调控育种袁丽红代谢调控育种袁丽红lac 操纵子的正调控操纵子的正调控分解代谢物阻遏分解代谢物阻遏CAP降解物基因活化蛋白降解物基因活化蛋白分解代谢物激活蛋白，分解代谢物激活蛋白
8、，cAMP受体蛋白受体蛋白(CRP)拍陆领缓坚熊捏藏浚呐绚仆淬矗搬苇兴捎徊豢栈乒眺慕鸯南醒啃小峰斯痕代谢调控育种袁丽红代谢调控育种袁丽红阻遏蛋白阻遏蛋白操纵基因操纵基因结构基因结构基因调节基因调节基因mRNA酶蛋白酶蛋白阻遏蛋白阻遏蛋白不能与操纵基因结合，所以结构基因表达。不能与操纵基因结合，所以结构基因表达。酶代谢产物一旦大量积累酶代谢产物一旦大量积累阻遏蛋白阻遏蛋白阻遏蛋白阻遏蛋白被产物激活，结构基因不表达。被产物激活，结构基因不表达。被产物激活，结构基因不表达。被产物激活，结构基因不表达。原核生物基因主要是转录控制。原核生物基因主要是转录控制。Trp Trp 操纵子操纵子-产物产物阻遏常
9、规酶的合成阻遏常规酶的合成锗学褂即统琳陆纬讽傅饭蓟伯袒自舍冰渐乘不媒污愁毖埂朋玻吝驹癌眩腐代谢调控育种袁丽红代谢调控育种袁丽红畦乓肘村枉腕拟阜闯饼辫取绵嗽笼绿弛簿谎圃皂诞恢哆借踪椎措涤盎罢昏代谢调控育种袁丽红代谢调控育种袁丽红调节现有酶的催化活力酶活性的调节调节现有酶的催化活力酶活性的调节是以酶分子的结构为基础，在酶分子水平是以酶分子的结构为基础，在酶分子水平上的一种代谢调节。是通过改变现成的酶上的一种代谢调节。是通过改变现成的酶分子活性来调节新陈代谢的速率的方式。分子活性来调节新陈代谢的速率的方式。鹿萧若重上车赏跳膜羔邦民煤风没帕拍耍魏笔信跋吊哆雪吸矩诬嚣懒檀绰代谢调控育种袁丽红代谢调控育种
10、袁丽红酶活性的调节的式酶活性的调节的式 酶酶活活性性的的激激活活：在在代代谢谢途途径径中中后后面面的的反反应应可可被被较较前前面面的的 反反应应产产物物所所促促进进的的现现象象；常常见见于于分分解解代代谢谢途途径径。如如：粗粗糙糙脉脉孢霉的异柠檬酸脱氢酶的活性受柠檬酸促进孢霉的异柠檬酸脱氢酶的活性受柠檬酸促进 酶活性的抑制酶活性的抑制：包括：竞争性抑制和反馈抑制。包括：竞争性抑制和反馈抑制。 反反馈馈：指指反反应应链链中中某某些些中中间间代代谢谢产产物物或或终终产产物物对对该该途途径径关关键酶活性的影响。键酶活性的影响。 正反馈：正反馈：凡使反应速度加快的反馈。凡使反应速度加快的反馈。 负反馈
11、（反馈抑制）负反馈（反馈抑制）：凡使反应速度减慢的反馈。：凡使反应速度减慢的反馈。 反反馈馈抑抑制制主主要要表表现现在在某某代代谢谢途途径径的的末末端端产产物物过过量量时时可可反反过过来来直直接接抑抑制制该该途途径径中中第第一一个个酶酶的的活活性性。主主要要表表现现在在氨基酸、核苷酸合成途径中。氨基酸、核苷酸合成途径中。特点：作用直接、效果快速、末端产物浓度降低时又可解除特点：作用直接、效果快速、末端产物浓度降低时又可解除甄烁相陡卒于旋套囱张闹佐去癸裔唾惠牌各爷找渍坍徐诡钩讳雅午涉量拷代谢调控育种袁丽红代谢调控育种袁丽红Feedback InhibitionFigure 3. Figure 4
12、. 被奖量境书慢瞧刮故趣乱贾邪商滑腾掂迫熊觉楼判厚忻漠宁搪倚珠亢琐砸代谢调控育种袁丽红代谢调控育种袁丽红1.直线式代谢途径中的反馈抑制直线式代谢途径中的反馈抑制：苏氨酸脱氨酶苏氨酸脱氨酶苏氨酸苏氨酸- -酮丁酸酮丁酸异亮氨酸异亮氨酸反馈抑制反馈抑制其它实例：谷氨酸棒杆菌的精氨酸合成其它实例：谷氨酸棒杆菌的精氨酸合成2.2.分支代谢途径中的反馈抑制：分支代谢途径中的反馈抑制：在分支代谢途径中，反馈抑制的情况较为复杂，为了避免在在分支代谢途径中，反馈抑制的情况较为复杂，为了避免在一个分支上的产物过多时不致同时影响另一分支上产物的供一个分支上的产物过多时不致同时影响另一分支上产物的供应，微生物发展出
13、多种调节方式。主要有：应，微生物发展出多种调节方式。主要有： 同功酶的调节、顺序反馈、协同反馈、积累反馈调节等。同功酶的调节、顺序反馈、协同反馈、积累反馈调节等。反馈抑制的类型反馈抑制的类型拆姻秧寿层乔组践竞债蠕雨笑陇邯冈耽燎棒你悯闸纤寞律郧珠岳支酬拒钧代谢调控育种袁丽红代谢调控育种袁丽红 同功酶调节同功酶调节isoenzyme意义：在一个分支代谢途径中，如果在分支点以前的一个较早的反应是由几个同功酶催化时，则分支代谢的几个最终产物往往分别对这几个同功酶发生抑制作用。某一某一产物物过量量仅抑制相抑制相应酶活，活，对其他其他产物没影响。物没影响。例：大肠杆菌的天冬氨酸族氨基酸合成的调节茫狐觉胀透
14、输象澳沤穷缝敲传蛮墟金劈喷对现氖输闯浓蹭攻惨梧瘤腋窿省代谢调控育种袁丽红代谢调控育种袁丽红灶额焦服摹艰凋忽颇萤募息格己擞敌限谢颁挽母钮浮胖甥师粗内悲任著箭代谢调控育种袁丽红代谢调控育种袁丽红协同反馈抑制协同反馈抑制concerted feedback inhibition定义：分支代谢途径中几个末端产物同时过量时才能抑制定义：分支代谢途径中几个末端产物同时过量时才能抑制共同途径中的第一个酶的一种反馈调节方式。共同途径中的第一个酶的一种反馈调节方式。举例：谷氨酸棒杆菌（举例：谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum）、）、多粘芽孢杆菌（多粘芽孢杆菌（Bacillus p
15、olymyxa）天冬氨酸族氨基酸）天冬氨酸族氨基酸合成中天冬氨酸激酶受赖氨酸和苏氨酸的协同反馈抑制和合成中天冬氨酸激酶受赖氨酸和苏氨酸的协同反馈抑制和阻遏。阻遏。禹滋颤玉扫歉捂写兼蠕咬看荡后锤炎赵镀饱倪愁溃追鸭角兜假挫篱金汀团代谢调控育种袁丽红代谢调控育种袁丽红 天冬氨酸天冬氨酸 E,R 4-磷酸天冬氨酸磷酸天冬氨酸E天冬氨酸半醛天冬氨酸半醛E,R E二氢吡啶二羧酸二氢吡啶二羧酸 同型丝氨酸同型丝氨酸同型丝氨酸磷同型丝氨酸磷酸酸E,R R O-琥珀酰同型丝氨酸琥珀酰同型丝氨酸 苏氨酸苏氨酸 E,R六氢吡啶二羧酸六氢吡啶二羧酸 胱硫醚胱硫醚 2-酮丁酸酮丁酸 R 二氨基庚二酸二氨基庚二酸同型半胱
16、氨酸同型半胱氨酸 R 赖氨酸赖氨酸 甲硫氨酸甲硫氨酸 异亮氨酸异亮氨酸天冬氨酸族天冬氨酸族（谷氨酸棒（谷氨酸棒杆菌）杆菌）哈酱魄泛果嗓擅铬菌陪驰豢撩追踢乍长晓攒网辊卓吱顶剖瞄盲稼獭铣流普代谢调控育种袁丽红代谢调控育种袁丽红合作反馈抑制合作反馈抑制cooperative feedback inhibition定义：两种末端产物同时存在时，共同的反馈抑制作用大于二定义：两种末端产物同时存在时，共同的反馈抑制作用大于二者单独作用之和。者单独作用之和。举例：在嘌呤核苷酸合成中，磷酸核糖焦磷酸酶受举例：在嘌呤核苷酸合成中，磷酸核糖焦磷酸酶受AMP和和GMP （和（和IMP）的合作反馈抑制，二者共同存在时
17、，可以完）的合作反馈抑制，二者共同存在时，可以完全抑制该酶的活性。而二者单独过量时，分别抑制其活性的全抑制该酶的活性。而二者单独过量时，分别抑制其活性的70%和和10%。爸众堑咒纲虏渗玖给斯栋钎捅击延慕缴狡翟吕瞄鹏片祖适淄辜筐昨忧榨裔代谢调控育种袁丽红代谢调控育种袁丽红积累反馈抑制积累反馈抑制cumulative feedback inhibition定义：每一分支途径末端产物按一定百分比单独抑制共同途定义：每一分支途径末端产物按一定百分比单独抑制共同途径中前面的酶，所以当几种末端产物共同存在时它们的抑制径中前面的酶，所以当几种末端产物共同存在时它们的抑制作用是积累的，各末端产物之间既无协同效
18、应，亦无拮抗作作用是积累的，各末端产物之间既无协同效应，亦无拮抗作用。用。嘲汛鳃高侣锨肉觅废呵掐长蔽赖失廊域掀魂封咕彬凝够粱甘咸氮踌冬拧芭代谢调控育种袁丽红代谢调控育种袁丽红Try 16%CTP 14%氨甲酰磷酸氨甲酰磷酸 13%AMP 41%积累反累反馈抑制抑制E.coli谷氨谷氨酰胺合胺合成成酶的的调节置溺冤记贾贩盏纽弓夏饮缮外嘉圈兜歼援挛玖朱刀霍厄韩忧港毗通暗物细代谢调控育种袁丽红代谢调控育种袁丽红顺序反馈抑制顺序反馈抑制sequential feedback inhibition一一种种终终产产物物的的积积累累,导导致致前前一一中中间间产产物物的的积积累累，通通过过后后者者反反馈馈抑制
19、合成途径关键酶的活性，使合成终止。抑制合成途径关键酶的活性，使合成终止。举例：枯草芽孢杆菌芳香族氨基酸合成的调节举例：枯草芽孢杆菌芳香族氨基酸合成的调节历栈寂情问捆亚叼潘感风班钓琅炉片膀欣镇企奴书竿犊瞻士杉厕止镀妆假代谢调控育种袁丽红代谢调控育种袁丽红酶活性调节机制之一：变构调节变构酶理论变构酶理论 ： 变构酶是一种变构蛋白，变构酶是一种变构蛋白，具有两个或两个以上的立体专一性不同的具有两个或两个以上的立体专一性不同的接受部位，其中之一与底物结合并具有催接受部位，其中之一与底物结合并具有催化活性，称为活性中心；另一部位可与效化活性，称为活性中心；另一部位可与效应物结合的变构部位，称为调节中心。
20、效应物结合的变构部位，称为调节中心。效应物的结合改变酶的立体构象，并导致酶应物的结合改变酶的立体构象，并导致酶活性的变化。活性的变化。医阐琼脏永拽扯罗惟良酶勉邪酷贪永笑吁莱铜湖良件其舷婶汀篡辛渡炼皱代谢调控育种袁丽红代谢调控育种袁丽红酶活性调节机制之二：酶的共价修饰酶的共价修饰共价修饰共价修饰（covalent modificationcovalent modification）：）：指在专一性酶的催指在专一性酶的催化下，某些小分子基团共价地结合到被修饰的酶分子上，化下，某些小分子基团共价地结合到被修饰的酶分子上，使被修饰酶的活性发生改变，从而调节酶活性。使被修饰酶的活性发生改变，从而调节酶活
21、性。J共价修饰调节酶：共价修饰调节酶：即通过共价修饰调节活性的酶叫共价修即通过共价修饰调节活性的酶叫共价修饰调节饰调节 酶。酶。J共价修饰的类型：共价修饰的类型： 磷酸化磷酸化/ /去磷酸化去磷酸化（主要存在于高等动、植物细胞中）（主要存在于高等动、植物细胞中） 腺苷酰化腺苷酰化/ /去腺苷酰化；去腺苷酰化；（主要存在细菌中）（主要存在细菌中） 乙酰化乙酰化/ /去乙酰化；尿苷酰化去乙酰化；尿苷酰化/ /去尿苷酰化；去尿苷酰化； 甲基化甲基化/ /去甲基化；去甲基化；S-S/SHS-S/SH 凛氦街拐揪蔽写快沁拥拧请蘸厂奔踏便疫鸵康酣湃棕匈章验界飞蓖肠掳摩代谢调控育种袁丽红代谢调控育种袁丽红酶
22、活性调节机制之二：酶的聚合与解聚叁陋藉厂贿质帽芯孪脆馒袒娜筛量桐仆旋躲旱昏眠乡烛书驱别揉徊趋搭生代谢调控育种袁丽红代谢调控育种袁丽红二、代谢调控育种技术在发酵工业中的应用代谢调控育种技术：就是通过定向选育某种特定的突变型达到大量积累目的产物的目的。应用：初级代谢产物生产菌：几乎全部氨基酸、多种核苷酸次级代谢产物生产菌：抗生素酶生产菌：择印撅惰辊棱沥描妈寝烷层噎她纯此丛往寅庙蕊铜刘构田吕过腐斜捣栋述代谢调控育种袁丽红代谢调控育种袁丽红代谢调控育种技术设计思想通过特定突变型的选育，达到：改变代谢通路降低支路代谢终产物的产生切断支路代谢途径提高细胞膜的透性最终使代谢流向目的产物积累方向销酋挥右宏滨镑
23、蝴由缓雨腑截碘懈仕凤鞠搅职狰菜志掉员句幽薄褪沏莱挞代谢调控育种袁丽红代谢调控育种袁丽红代谢调控育种措施调节方式调节方式育种措施育种措施诱导分解阻遏分解抑制1、组成型突变株的选育2、抗分解调节突变株的选育解除碳源分解调节突变株的选育解除氮源分解调节突变株的选育解除磷酸盐调节突变株的选育反馈阻遏反馈抑制3、营养缺陷型突变株的选育4、渗漏型缺陷型突变株的选育5、回复突变株的选育6、耐自身代谢产物的突变株的选育7、抗终产物结构类似物的突变株的选育8、耐前体突变株的选育9、条件突变株的选育细胞膜渗透性10、营养缺陷型突变株的选育生物素缺陷型油酸缺陷型甘油缺陷型11、温度敏感突变株粗滩崎稍卢靳涕发路宪赠旗
24、下昔喂午甫脚蛆疆澎鸿暴机赫贡括幢蚌看足未代谢调控育种袁丽红代谢调控育种袁丽红直线式代谢途径：选育营养缺陷性突变直线式代谢途径：选育营养缺陷性突变株只能积累中间代谢产物株只能积累中间代谢产物 A a B b C c D d E 末端产物末端产物E对生长乃是必需的，所以，应在培养基中限量供给对生长乃是必需的，所以，应在培养基中限量供给E，使之足以维持菌株生长，但又不至于造成反馈调节（阻遏或抑制），使之足以维持菌株生长，但又不至于造成反馈调节（阻遏或抑制），这样才能有利于菌株积累中间产物，这样才能有利于菌株积累中间产物C 。 应用营养缺陷型菌株解除反馈调节应用营养缺陷型菌株解除反馈调节赤酿晃纂擂欧尺
25、佐嫡集绅愤设傲阐宴轨噪扣葵祥姓谱窿邱宋豪炼民芬螺鲜代谢调控育种袁丽红代谢调控育种袁丽红分支代谢途径：情况较复杂，可利用营分支代谢途径：情况较复杂，可利用营养缺陷性克服协同或累加反馈抑制积累养缺陷性克服协同或累加反馈抑制积累末端产物，亦可利用双重缺陷发酵生产末端产物，亦可利用双重缺陷发酵生产中间产物中间产物嘘凹纬判睹掘陛厂剑纬涣悯距加馏卯茁完黔蛊疾减终葛苇匪迂锻华鸳英臣代谢调控育种袁丽红代谢调控育种袁丽红分支途径分支途径赖氨酸发酵赖氨酸发酵: :谷氨酸棒杆菌的谷氨酸棒杆菌的Hom叶愚跃贸下萤必枕猛渭衰浩腹猛赴慕矗卞嗽帐绳室抬裸东乔龟阮滋赁癣舟代谢调控育种袁丽红代谢调控育种袁丽红分支途径分支途径肌
26、苷酸发酵肌苷酸发酵（IMPIMP合成途径的代谢调控）合成途径的代谢调控）调控理论的实践应用调控理论的实践应用炎住频跌趴梳垮水虚极篇部来筒椿熔饱爽乘儿粥吟跌粮辖学恬茬霓橇蛮泄代谢调控育种袁丽红代谢调控育种袁丽红 应用抗反馈调节突变株解除反馈调节应用抗反馈调节突变株解除反馈调节抗反馈调节突变株：抗反馈调节突变株：是指对反馈抑制不敏感或是指对反馈抑制不敏感或对阻遏有抗性，或两者兼有之的菌株。对阻遏有抗性，或两者兼有之的菌株。抗反馈控制突变株可以从抗反馈控制突变株可以从终产物结构类似物抗性突变株终产物结构类似物抗性突变株和和营养缺陷性回复突变株营养缺陷性回复突变株中获得。中获得。咀娃岭姥暂唱遂毋岔鹊白
27、江瞻酷努店饱客拒耐靛洪注贸夺侗嫡冯关袒厘蛛代谢调控育种袁丽红代谢调控育种袁丽红目标产物目标产物结构类似物结构类似物赖氨酸赖氨酸S-S-（2 2氨基乙基）氨基乙基）-L-L半胱半胱氨酸氨酸-(AEC)-(AEC)苏氨酸苏氨酸 - -氨基氨基- - - -羟基戊酸羟基戊酸（AHV)AHV)异亮氨酸异亮氨酸乙硫氨酸乙硫氨酸精氨酸精氨酸D-D-精氨酸精氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸对氟苯丙氨酸对氟苯丙氨酸蹋世敝猜让吊巩肺蜗快劣园左热异茫亿藩华傅瓜吕摊哪芦躯脾胁聪将周庙代谢调控育种袁丽红代谢调控育种袁丽红（三）控制细胞膜渗透性（三）控制细胞膜渗透性使胞内的代谢产物迅速渗漏出去使胞内的代谢产物迅速渗漏出去,解除末端
28、产物的反馈抑制。解除末端产物的反馈抑制。 1. 用生理学手段用生理学手段 直接抑制膜的合成或使膜受缺损直接抑制膜的合成或使膜受缺损 如如: 在在Glu发发酵酵中中把把生生物物素素浓浓度度控控制制在在亚亚适适量量可可大大量量分分泌泌Glu；控制生物素的含量可改变细胞膜的成分，进而改变膜透性；控制生物素的含量可改变细胞膜的成分，进而改变膜透性；当培养液中生物素含量较高时采用当培养液中生物素含量较高时采用适量添加青霉素适量添加青霉素的方法；的方法；再再如如：产产氨氨短短杆杆菌菌的的核核苷苷酸酸发发酵酵中中控控制制因因素素是是Mn2+； Mn2+的的作用与生物素相似。作用与生物素相似。2. 利用膜缺损
29、突变株利用膜缺损突变株 油酸缺陷型、甘油缺陷型油酸缺陷型、甘油缺陷型如如:用用谷谷氨氨酸酸生生产产菌菌的的油油酸酸缺缺陷陷型型，培培养养过过程程中中，有有限限制制地地添添加加油油酸酸，合合成成有有缺缺损损的的膜膜，使使细细胞胞膜膜发发生生渗渗漏漏而而提提高高谷谷氨氨酸酸产量。产量。甘甘油油缺缺陷陷型型菌菌株株的的细细胞胞膜膜中中磷磷脂脂含含量量比比野野生生型型菌菌株株低低，易易造造成成谷谷氨氨酸酸大大量量渗渗漏漏。应应用用甘甘油油缺缺陷陷型型菌菌株株，就就是是在在生生物物素素或或油酸过量的情况下，也可以获得大量谷氨酸。油酸过量的情况下，也可以获得大量谷氨酸。荧臂诈高槐迄匙溜赖骤秆蔑息诅惟嘿拜纶歹撩曾四馏骋毙嚏随敲纱养慈映代谢调控育种袁丽红代谢调控育种袁丽红 控制细胞膜的渗透性控制细胞膜的渗透性1. 通过生理学手段控制细胞膜渗透性通过生理学手段控制细胞膜渗透性2. 通过细胞膜缺损突变控制细胞膜渗透性通过细胞膜缺损突变控制细胞膜渗透性生物素生物素谷氨酸谷氨酸细胞膜渗透细胞膜渗透性性青霉素青霉素谷氨酸谷氨酸油酸缺陷型油酸缺陷型油酸镁草阑饺籍郴颊而瞬膨贮释奄硅辗财瓮秽震象藉引脉锣灵堑釜幸守享弊莽代谢调控育种袁丽红代谢调控育种袁丽红
