在经过工程改造的Synechocystis sp. PCC 6803菌株中，通过引入磷酸酮醇酶和磷酸转乙酰酶的操纵子，并进一步过表达乙酸激酶，导致乙酸的产量增加

《Microbial Cell Factories》：Increased acetate production in Synechocystis sp. PCC 6803 strain engineered with an operon of phosphoketolase and phosphotransacetylase and further overexpression of acetate kinase

光合微生物如蓝细菌的醋酸生产潜力被研究，通过代谢工程整合PK和Pta基因并采用自复制载体过表达AckA基因，结合高密度培养（CellDEG系统），实现12天内累计7.1 g/L的醋酸产量。

　　

摘要

背景

光合微生物，如蓝细菌，是实现可持续化学品生产的有希望的候选者。光合作用是一种独特的过程，其中利用光能将二氧化碳（CO₂）转化为维持细胞代谢所需的碳代谢物。其中一种产物是乙酸，它在工业中有多种应用。通过代谢工程可以增加单细胞蓝细菌 sp. PCC 6803中的细胞外乙酸含量。

结果

同时表达磷酸酮醇酶（PK）和磷酸转乙酰酶（Pta）可以提高细胞中的乙酸含量（Roussou等人，《代谢工程》88:250-260 [1]）。在本研究中，这两种酶被分别表达在基因组的不同位点，同时也被表达在同一个操纵子中。后一种设计实现了更高的乙酸产量。尽管尝试通过创建融合蛋白来进一步优化产量，但并未获得比之前报道的2.3克/升更高的产量。然而，当额外过表达乙酸激酶（AckA）时，产量进一步增加。在该菌株的高密度培养（CellDEG系统）中，经过12天的实验（每天取样），乙酸的累积产量达到了7.1克/升的最高水平。

结论

Synechocystis> sp. PCC 6803是利用阳光和二氧化碳实现可持续乙酸生产的候选菌株。高水平的乙酸产量是由于将异源基因整合到细胞基因组中，并通过自我复制载体过表达天然基因所实现的。在高密度培养条件下获得的产量水平展示了该菌株在最佳生长条件下的生产能力。