【摘 要】
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肌醇(MI)，也称为环己烷醇，是葡糖醛酸的直接前体，其作为一种膳食补充剂对健康可提供多种益处。MI有效生物合成的一大挑战是如何在生长和生产之间实现碳通量的合理分配，在本文研究中，通过葡萄糖和甘油的协同利用克服了这一挑战。
具体而言，甘油被分解代谢以支持细胞生长，而葡萄糖被保留为MI的前体，这两个功能通过磷酸转移酶系统(PTS)耦联，观察到葡萄糖可以对甘油分解代谢发挥双重作用:一方面，其通过PTS摄取可将磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)转化为丙酮酸来增强甘油分解代谢，这一结果证实了增强MI生物合成途径对
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肌醇(MI)，也称为环己烷醇，是葡糖醛酸的直接前体，其作为一种膳食补充剂对健康可提供多种益处。MI有效生物合成的一大挑战是如何在生长和生产之间实现碳通量的合理分配，在本文研究中，通过葡萄糖和甘油的协同利用克服了这一挑战。
具体而言，甘油被分解代谢以支持细胞生长，而葡萄糖被保留为MI的前体，这两个功能通过磷酸转移酶系统(PTS)耦联，观察到葡萄糖可以对甘油分解代谢发挥双重作用:一方面，其通过PTS摄取可将磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)转化为丙酮酸来增强甘油分解代谢，这一结果证实了增强MI生物合成途径对细胞生长具有积极作用;另一方面，葡萄糖还可以通过碳分解代谢物抑制机制(CCR)抑制甘油的利用，此问题通过过表达甘油激酶(glpK)解决，该激酶是CCR甘油代谢的关键调控节点。此外，为大规模工业化做准备，将组成型启动子替代诱导型启动子，以避免诱导剂的使用，产量随着组成型启动子的强度增大而提高，最终亦能实现肌醇的最高产量，发酵时间相对缩短。
通过这些努力，最终菌株通过在摇瓶中消耗10g/L甘油和20g/L葡萄糖产生了20.75g/L的MI。在分批补料培养中，产生了88.80g/L的MI，葡萄糖利用率基本达到100％，显示出工业应用潜力。这项工作为实现碳通量的合理分配提供了一种有希望的解决策略，可用于生产其他G6P衍生物。
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