在最近發(fā)表的文章《CRISPRi-guided multiplexed fine-tuning of metabolic flux for enhanced Lacto-N-neotetraose production in Bacillus subtilis》中，有研究人員探究改造枯草芽孢桿菌生產(chǎn)LNnT。首先研究人員改進(jìn)了CRISPRi系統(tǒng)，Cas9蛋白用木糖誘導(dǎo)啟動子表達(dá)并整合到枯草芽孢桿菌基因組。針對LNnT生物合成中的三條競爭途徑共4個基因，每個設(shè)計了8個sgRNA，通過單獨抑制每條通路，篩選可以提高LNnT/葡萄糖轉(zhuǎn)化率的最佳靶向sgRNA。隨后，對三條競爭途徑，包括糖酵解途徑中的pfkA和pyk基因、戊糖磷酸途徑中的zwf基因和在磷壁酸合成途徑中的mnaA基因表達(dá)進(jìn)行下調(diào)，LNnT效價由1.32 g/L提高到1.55 g/L。此外，為了提高乳糖-N-三糖II（LNTII）向LNnT的轉(zhuǎn)化效率，在分支途徑中敲除tuaD基因，并過表達(dá)了lgtB基因，使LNnT滴度進(jìn)一步提高到2.01g/L。最后，優(yōu)化了誘導(dǎo)劑木糖的添加時間和用量，在搖瓶中LNnT效價達(dá)到2.30g/L，在3l生物反應(yīng)器中LNnT效價達(dá)到5.41g/L。為生物法規(guī)模化制備LNnT奠定了基礎(chǔ)。相關(guān)研究發(fā)表在Journal of Agricultural and Food Chemistry雜志上，通訊作者為劉龍教授和王淼教授。