大肠杆菌由于其具有多种优点,如遗传背景十分清晰,生物结构,技术操作及培养条件均比较简单等,而被广泛应用于各种生物技术中。而在工业上生物发酵中氨基酸生产因产物具有较广泛的药用价值而备受生物领域的关注。本文阐述了利用微生物大肠杆菌作为宿主首次生物合成L-2,3-二氨基丙酸的菌株构建与优化过程。整个过程的具体步骤如下:1、将来自金黄葡萄球菌的基因簇sbnA,sbnB构建至野生型大肠杆菌BW25113体内以实现L-DAP的首次生物合成。之后通过过表达上游,敲除竞争途径以及模块优化等代谢优化方法使得L-DAP在摇瓶内的产量由最初的123.2 mg/L提高至347.9 mg/L。2、通过增强谷氨酸脱氢酶及改造TCA循环积累前体的方式来达到生物体内自主积累谷氨酸,使得整体过程不必外源添加谷氨酸钠来维持菌株的正常生长以及目标产物的大量生成,为工业化生产节约了成本也简化了条件,而在经过上述改造后L-DAP在摇瓶内的产量提升至 554.7 mg/L。3、L-DAP产量的提升却同时导致了细胞生长愈来愈受到抑制,因此对L-DAP进行相关的毒性测试,并着手对其抑制机理进行简单解析,并通过更换培养基中的主要碳源使得菌株生长以及目标产物的产量均有一定的改善效果。4、在研究的最后通过发酵罐进行扩大培养,该段主要工作在于:由于每个发酵罐的差异性及在不同的工艺条件下,发酵对象的生长及相关产物的生产水平均不尽相同。因此研究重点在于优化发酵条件来获得目标产物1.4 g/L这一更高产量,为之后可能的工业化进行进一步试验。