王哲人，刘晓婷，樊占青，王亚南，魏 贞，高 欣，方 丽，闵伟红

（吉林农业大学食品科学与工程学院，小麦和玉米深加工国家工程实验室，吉林长春 130118）

天冬氨酸族氨基酸包括苏氨酸（Thr）、赖氨酸（Lys）、甲硫氨酸（Met）及异亮氨酸（Ile）[1]，是人体必需氨基酸，其生物合成途径中首个关键别构酶是天冬氨酸激酶（aspartake kinase，AK）[2]，受Thr和Lys的反馈或协同反馈抑制作用[3−4]。不同生物体中，AK的存在形式和抑制机制不同[5]，大肠杆菌中有三种形式AK酶，分别为两种双功能天冬氨酸激酶-高丝氨酸脱氢酶（AKI-HSDHI、AKII-HSDHII）和一种单功能AK（AKIII）[6]，其中AKI-HSDHI活性受Thr反馈抑制[7]，AKII-HSDHII活性不受任何天冬氨酸族氨基酸抑制[8]，AKIII活性受Lys的反馈抑制[9]。拟南芥中含有5种形式的AK，包括3种单功能酶AKI、AKII、AKIII和2种双功能酶AKI-HSDHI、AKII-HSDHII[4]。其中AKI受Lys和S-腺苷甲硫氨酸（SAM）协同反馈抑制[10]，AKII和AKIII仅受Lys抑制[11]，AKI-HSDHI和AKII-HSDHII受Thr抑制，且AKII-HSDHII还受到亮氨酸（Leu）的抑制作用[12]。据文献报道，北京棒杆菌天冬氨酸激酶（CorynebacteriumpekinenseAK，CpAK）是一种单体变构酶，受Thr和Lys协同反馈抑制[13−14]，限制天冬氨酸家族氨基酸的积累。因此，本实验选择只含有一种单体AK的北京棒杆菌中CpAK为研究对象，试图削弱或解除Thr和Lys的反馈抑制作用，为提高酶活力和增加天冬氨酸族氨基酸产量提供理论依据。

赵智等[15]构建含AK的重组质粒，提高AK酶活力和Lys产量。秦天宇[16]通过表达高丝氨酸脱氢酶的hom基因和AK的lysC基因并敲除McbR，提高Met产量。Shaul等[17]发现在大肠杆菌突变株中，AK基因表达时，Thr大量积累，因此突变能解除反馈抑制作用，提高下游产物产量，此研究为如何提高Thr产量和通过突变对AK进行改造提供理论基础。……