技术详细介绍
5-羟基色氨酸（5-HTP）作为一种药物，在临床上已经应用了30年。5-HTP对于抑郁、失眠、纤维肌痛、肥胖、小脑运动失调以及慢性头痛都有很好治疗效果。由于通过化学反应，选择性羟化色氨酸生成5-HTP比较困难，目前5-HTP的商业生产都是通过从非洲加纳籽中提取。原材料供应的地域性及季节性限制了其低成本生产以及广泛临床应用。利用基因工程菌株，通过发酵法生产5-HTP具有很高的应用价值。在人和其他动物中，5-HTP通过色氨酸羟化酶(T5H)转化色氨酸生成。然而，动物来源的T5H不稳定，很难在微生物中活的高活性表达。
本项目设计构建了一条新的5-HTP的生物合成途径。首先，通过表达大肠杆菌自身色氨酸合成途径的相关酶，在摇瓶实验中可以转化前体5-羟基氨茴酸（5-HAA）生成1.2 g/L 5-HTP。接着，通过引入氨茴酸5-羟基化酶，实现了由大肠杆菌自身代谢物氨茴酸生成5-羟基氨茴酸（5-HAA）。最后，通过对莽草酸途径进行代谢工程改造，实现了由葡萄糖生产5-HTP。该途径避免了使用不稳定的T5H及其辅因子再生系统，为发酵法生产5-HTP提供了新的途径。