微生物合成磷脂酰絲氨酸（PS）的代謝通路優化與基因編輯策略是提高其產量和質量的重要手段，以下是相關介紹：

微生物合成磷脂酰絲氨酸的代謝通路

真核微生物：在酵母中，磷脂酰絲氨酸通過CDP-二酰甘油與絲氨酸反應生成，這一過程由其合成酶催化。

原核微生物：大腸桿菌等原核生物合成磷脂酰絲氨酸的途徑與酵母類似，也是以CDP-二酰甘油和絲氨酸為底物，在磷脂酰絲氨酸合成酶的作用下合成，此外，還可以通過磷脂酶D（PLD）介導的磷脂酰膽堿（PC）與 L-絲氨酸的轉磷脂酰化反應合成磷脂酰絲氨酸。

代謝通路優化策略

增加前體物質供應：在谷氨酸棒桿菌中，敲除L-絲氨酸代謝為丙酮酸途徑中的絲氨酸脫氨酶編碼基因sdaA，可使總磷脂中磷脂酰絲氨酸含量提高。同時，過表達3-磷酸甘油酸脫氫酶基因 serAΔ591、磷酸絲氨酸轉氨酶基因serC、磷酸絲氨酸磷酸酶基因serB和CDP-甘油二酯合成酶基因cdsA，也能顯著提高磷脂酰絲氨酸含量。

優化關鍵酶基因：通過蛋白質工程改造磷脂酶D（PLD），可以提高其轉磷脂酰活性，降低水解活性。如對來源于鏈霉菌的PLD進行改造，獲得的四突變體SkPLDY405A/Q407G/D370P/K478P，其磷脂酰絲氨酸產量比野生型提高了59.6%。

阻斷競爭代謝途徑：敲除大腸桿菌中的sdaA、sdaB和pgpB基因，阻斷L-絲氨酸和磷酸乙醇酸的部分分解代謝途徑，可使磷脂酰絲氨酸在菌體總磷脂中的含量提高一倍多。

基因編輯策略

基因敲除：利用Red同源重組技術等基因編輯手段，敲除微生物中與磷脂酰絲氨酸合成競爭的代謝途徑相關基因，如敲除谷氨酸棒桿菌中的sdaA基因，也可以敲除影響其產量的負調控基因，解除對它合成的抑制。

基因過表達：將磷脂酰絲氨酸合成途徑中的關鍵酶基因進行過表達，如在谷氨酸棒桿菌中過表達serAΔ591、serC、serB、cdsA等基因，可增加它的合成，還可以引入外源的磷脂酰絲氨酸合成酶基因，如在谷氨酸棒桿菌中引入大腸桿菌K12的磷脂酰絲氨酸合成酶基因pssA，提高它的產量。

基因整合：通過轉座子插入技術等，將PLD的高表達模塊成功插入地衣芽孢桿菌中，篩選得到的重組菌株傳代穩定，可高效表達PLD。

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