1成果简介
　　本项目首先借助比较蛋白组学研究技术，从细胞内异亮氨酸合成及转运的整体网络入手，揭示其中影响氨基酸胞外积累的若干关键蛋白质，研究氨基酸合成及转运、代谢调控、底物利用、细胞通透等相关蛋白质的作用机制。然后采用系统生物学和代谢工程研究手段，利用启动子改造、基因共表达、酶定向进化等技术进行系统改造，以显著提高乳糖发酵短杆菌支链氨基酸生产水平。比较蛋白组学分析将为支链氨基酸高产机理研究奠定坚实理论基础，乳糖发酵短杆菌代谢工程系统改造为工业化应用提供有力技术支撑。
　　2关键技术
　　L-异亮氨酸是人体8种必需氨基酸之一，因其具特殊的结构和功能，其用量逐年增长，目前国际上日本生产L-异亮氨酸且占垄断地位，厂家有味之素、协和发酵和田边制药三家，均已发酵法生产，产率达30-35 g/L，提取率60-70%，我国的异亮氨酸研究起步晚，目前分批发酵大罐产酸率为20-22g/L，总得率为40-50%，与日本相比较，我国的L-异亮氨酸生产水平还很低下，主要是由于生产菌株绝大多数通过诱变选育获得，少数菌株利用基因工程手段改造，但仅局限于少数合成酶基因，这严重制约了支链氨基酸产率的进一步提高。
　　本成果克服了行业内的菌株瓶颈，并优化获得了工业发酵工艺。
　　3知识产权
　　一株产L-异亮氨酸基因工程菌的构建方法及应用，专利号201410726700。9
　　一种产多种L氨基酸的基因工程菌及应用，专利号201610853074。9
　　4项目成熟度
　　目前已在百吨级工业发酵罐进行了成功放大，具体策略为综合优化合成途径、分泌系统和辅酶供给，进一步提高C。 glutamicum中L-异亮氨酸生产效率。构建了一序列重组菌。通过测定L-异亮氨酸产量和关键酶酶活，发现与对照菌相比，四种重组菌L-异亮氨酸的产量都得到了提高，其中提高幅度最大的在3 L发酵罐水平，L-异亮氨酸产量由24。3 g·L-1提高至32。3 g·L-1，比对照菌提高了32。9%。
　　5投资期望及应用情况
　　目前已在百吨级工业发酵罐进行放大，比对照菌提高显著，经过系统生物学改造产率还有进一步提升空间，在不增加原料、发酵动力、分离纯化和人工成本的情况下，提高产率在30%以上。