细胞寿命在大肠杆菌细胞工厂构建中的应用

摘要

微生物细胞工厂以可再生资源为原料,为工业化学品的可持续生产提供了一种有前景的替代方案.然而,不适的外界环境显著影响了微生物细胞的存活率,降低了微生物细胞工厂的生产性能.通过延长微生物细胞的时序寿命,可以显著提升微生物细胞工厂的生产性能.首先,基于存活率的变化建立了细胞时序寿命和半时序寿命的评价体系;然后,发现半胱氨酸、肌肽、氨基胍和氨基葡萄糖抗衰老药物可以使大肠杆菌Escherichia coli细胞的时序寿命分别延长80％、80％、50％和120％;最后,延长E.coli时序寿命可以显著改善E.coli细胞工厂的生产性能,可以用于改善具有本源代谢合成路径的E.coli细胞工厂的生产性能,使乳酸和丙酮酸的得率分别提升30.0％和25.0％,也可以用于改善具有异源代谢合成路径的E.coli细胞工厂的生产性能,使苹果酸的得率提升27.0％.这些研究结果表明延长E.coli细胞寿命提供了一种潜在的改善细胞工厂的生产性能的方法.