代謝控制發(fā)酵的基本思想

關于代謝控制發(fā)酵的基本思想第1頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二第一節(jié)微生物細胞的調節(jié)機制第2頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二一、微生物細胞的代謝調節(jié)的主要舉措

1.

酶活性的調節(jié)

2.

酶合成的調節(jié)

3.細胞膜透性的調節(jié)

誘導阻遏抑制、激活輔酶水平酶原活化潛在酶的活化第3頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二第4頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二第5頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二二、關鍵酶是參與代謝調節(jié)的酶的總稱。作為一個反應的限速因子，對整個反應起限速作用。這些酶在代謝流的樞紐之處形成支柱，不論對代謝流的質和量都起著制約作用。

關鍵酶可以是變構酶、同功酶、多功能酶。關鍵酶可處于分支點也可不處于。第6頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二三、酶活性的調節(jié)

酶活性的調節(jié)是指一定數量的酶，通過其分子結構的改變來調節(jié)其催化反應的速率。是微生物饑餓情況下的一種經濟的調節(jié)模式，比酶的合成迅速及時而有效。第7頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二酶活性調節(jié)的影響因素（1）底物和產物的性質和濃度（2）環(huán)境因子（如濃度、壓力、pH、離子強度和輔助因子等）以及其它酶的存在都有可能激活或抑制酶的活性。第8頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二（一）激活

在激活劑的作用下，使原來無活性酶轉變的有活性或使原來活性低的酶酶活提高。這種現(xiàn)象稱為激活或活化。凡能提高酶活性的物質稱為激活劑。屬于代謝調節(jié)的激活作用主要是指代謝物對酶的激活，這類激活作用主要有兩種。

第9頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二第10頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二

（二）抑制

抑制與激活相反，由于某些物質的存在，降低酶活性，稱為抑制。抑制可以是不可逆的，這將造成代謝作用的停止；也可以是可逆的，即當抑制劑除去后酶活性又恢復，在代謝調節(jié)過程中所發(fā)生的抑制現(xiàn)象主要是可逆的，而且大多屬于反饋抑制。第11頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二酶活性調節(jié)機制

酶活性調節(jié)機制有多種理論解釋，主要有:（1）別構（變構）調節(jié)理論（其核心是酶分子構象的改變）（2）酶分子的化學修飾理論（其核心是酶分子結構的改變）（3）其它調節(jié)機制第12頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二（一）別構（變構）酶調節(jié)

別構（變構）效應是指一種小分子物質與一種蛋白質分子發(fā)生可逆的相互作用，導致這種蛋白質的構象發(fā)生改變，從而改變這種蛋白質與第三種分子的相互作用。變構蛋白質是表現(xiàn)變構效應的蛋白（例如阻遏蛋白），具有變構作用的酶稱為變構酶。

第13頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二1、別構（變構）酶的結構和特性：

（1）別構酶是含多個亞基的四級結構的蛋白質（一般為四聚體），亞基的結構和功能可以相同，也可以不同。（2）別構酶分子中含有兩個中心，即活性中心和調節(jié)中心，它們在空間上是分開的，可以在不同的亞基上，也可以在同一亞基的不同部位上。（3）每個別構酶的分子可以結合一個或多個配體（底物或效應物）理論上結合底物的最大數目與催化中心的數目相等。結合效應物的最大數目應與調節(jié)中心的數目相等。第14頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二2、別構（變構）酶的作用程序：

專一性代謝物與變構部位結合酶分子構象變化活性中心修飾抑制或促進酶活性第15頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二3、變構酶活性調節(jié)類型（模型）（1）莫諾德等人的模型（協(xié)同模型）

(2)科仕蘭等人的模型或稱順序模型第16頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二4、變構酶的反應動力學性質

變構酶的反應動力學不同于普通酶的，它不符合米氏動力學方程式。普通酶反應速度和底物濃度的關系為：

V=（Vmax[S]）/（Km+[S]）變構酶反應速度和底物濃度的關系為：

V=（Vmax[S]）n/（Km+[S]n）

V：酶促反應速度，Vmax：最大反應速度，

S：底物濃度，Km：米氏常數，n：亞基數

第17頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二

圖2－3底物及變構效應物的濃度與酶活性的關系1－－變構酶酶活性與底物濃度的關系2－－普通酶酶活性與底物濃度的關系3－－底物濃度一定時，變構抑制劑濃度與變構酶活性的關系第18頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二

變構酶的反應速度與底物濃度（或變構抑制劑的濃度）的關系曲線呈S型，有協(xié)同性；當底物或效應物濃度極低時，酶反應速度的變化極微小，這是因為效應物濃度極低時，不具有協(xié)同性，當效應物濃度超過某個水平（閾值）時酶反應速度急劇增大（減小）。即存在著底物或效應物對反應速度發(fā)生影響的閾值。這在代謝控制上具有很大的生理意義。

第19頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二5、變構酶調節(jié)的實例

圖2－4異亮氨酸和蘇氨酸對蘇氨酸脫氨酶活性的影響

第20頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二6、變構酶的脫敏作用（desensitingation）

變構酶經特殊處理后，不喪失酶活性而失去了對變構效應物的敏感性，稱為脫敏作用。

可通過許多方法：加熱處理、0—50C低溫處理、化學試劑（汞鹽、對氯汞苯甲酸（PCMB）、尿素等）、透析、X射線照射、蛋白酶有限水解、pH的改變等等。第21頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二（1）使變構酶解聚：可利用上述物理、化學等方法處理變構酶，可使變構酶多聚物解聚導致對效應物脫敏，失去調節(jié)功能。（2）基因突變：為變構酶編碼的結構基因的突變可引起脫敏，如誘變育種獲得抗類似物突變株中多發(fā)生這種變化，在氨基酸的核苷酸發(fā)酵育種上，已作為突破微生物代謝控制的一個重要手段利用。

第22頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二7、變構酶調節(jié)的特征：

Monod，changcux與Jacob認為變構酶調節(jié)有以下特征：（1）參加與酶活性調節(jié)的變構因子是一類能與變構蛋白分子互補結合的小分子化合物，又稱為效應物或調節(jié)性分子（通常這些效應物在結構上同基質或產物完全不同）。（2）許多變構酶的反應動力學性質與一般酶不同，以酶反應初速率與基質濃度作曲線，得到的不是典型的雙曲線，而是帶點S形曲線（S形表示在低基質濃度下，隨基質濃度的提高，酶反應速率的提高加快）這種現(xiàn)象稱為正協(xié)調作用。第23頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二（3）效應物同調節(jié)性酶的結合與基質同酶的結合位點是分開的，但又相互聯(lián)系的，用多種物理或化學方法處理能使酶脫敏（即對效應物不再敏感），但保留其催化活性。（4）酶的活性中心及變構中心（調節(jié)性位點）可同時被結合，變構中心（副位點）的結合不一定是特異性的（專一性），可以結合不同的物質，產生不同的效應，變構中心的結合可能引起蛋白質分子構象的變化，從而影響酶活性中心的催化活性。（5）變構效應是反饋抑制的基礎，是調節(jié)代謝的有效方法。

第24頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二

影響酶活性的調節(jié)方式第25頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二第26頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二第27頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二第28頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二3、終產物的累積性抑制（cumulativeinhibition）

判別特征是：任一終產物單獨過剩時，能獨立地對共同途徑的一個多價變構酶產生部分反饋抑制（某個百分比抑制），并且各終產物的反饋抑制作用互不影響，指既無協(xié)作也無對抗。當多種終產物同時過剩時它們的反饋抑制作用是累積的。例如E.Coli中的谷氨酰胺合成酶（GInS）受8種化合物的累積抑制。

第29頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二圖2－3谷氨酰胺合成酶的積累反饋抑制第30頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二第31頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二第32頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二例如枯草桿菌芳香族氨基酸合成就是這種調節(jié)4第33頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二第34頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二例如：E.codi中Asp族氨酸合成途徑中AK為三個同功酶，HD為兩個同功酶。第35頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二第36頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二

因此要完全解除終產物的反饋調節(jié)，所有終產物都應很少，這對我們打破其代謝調節(jié)使Lys、Met、Thr、Ile大量積累帶來困難。第37頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二四、酶合成的調節(jié)

組成型酶：基因產物的表達是高度穩(wěn)定，很少或不受細胞內代謝狀態(tài)的影響，無論細胞內介質的組成如何，總是產生恒定數量的酶。

適應型酶：基因的表達明顯地受到外界營養(yǎng)條件和細胞內有關因子的影響。它分為誘導酶和阻遏酶。

酶的合成調節(jié)：通過調節(jié)酶的合成數量來調節(jié)微生物的代謝速率，它包括酶的誘導調節(jié)和酶的阻遏調節(jié)，是基因水平的調節(jié)。第38頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二1、誘導作用（酶合成的誘導作用）

是指培養(yǎng)基中某種基質與微生物接觸而增加（誘導）細胞中相應酶的合成速率。誘導的生理作用是可以保證能量與氨基酸不浪費，不把它們用于合成那些暫時無用的酶上，只有在需要時細胞才迅速合成它們。第39頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二操縱子：在DNA鏈上順次緊密排列的功能上相互協(xié)調的一群基因。它包括：啟動基因（P）：RNA聚合酶結合的部位。操縱基因（O）：阻遏物結合的部位。結構基因（S）：編碼酶蛋白的基因，受控于調節(jié)基因。調節(jié)基因（I）：產生阻遏物（負作用調節(jié)蛋白）或激活蛋白（正作用調節(jié)蛋白）操縱子學說：調節(jié)基因的產物阻遏物，通過控制操縱子中的操縱基因從而影響鄰近的結構基因的活性。操縱子學說認為酶的產生除了由結構基因決定它的結構外，還必須有調節(jié)基因來控制它的產生與否。這個學說對發(fā)酵工業(yè)有著重要的意義。（一）誘導機制（操縱子轉錄）

第40頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二(二)酶合成的誘導調節(jié)實例與機制

（轉錄的負控誘導和正控誘導）第41頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二乳糖操縱子（1）酶合成的負誘導機制第42頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二無誘導物時第43頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二有誘導物時第44頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二啟動酶的合成第45頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二（2）轉錄的正控誘導－麥芽糖操縱子

第46頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二（三）誘導調節(jié)的克服

要使所需要的誘導酶大量生產，可采用誘變方法，消除誘導酶合成所必需依賴誘導物這種障礙，如突變發(fā)生在調節(jié)基因或操縱基因上，從而導致調節(jié)基因編碼的阻遏物（阻遏蛋白）無活性，或操縱基因對活性阻遏物的親和力衰退，則無需誘導物便能產生誘導酶，這種突變作用稱為調節(jié)性或組成型突變。具有這種特性的菌株稱為組成型突變株。第47頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二組成型突變株的獲得、富集方法：

1.在誘導物為限制性基質的恒化器中篩選。

2.將菌株輪番在有、無誘導物的培養(yǎng)基中培養(yǎng)。

3.使用誘導性能很差的基質。

4.使用阻礙誘導作用的抑制劑。

5.提高篩選效率的方法，即組成型突變株的富集。

第48頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二2、酶合成的阻遏

是指終產物（或終產物的結構類似物）阻止催化該途徑的一個或幾個反應中的一個或幾個酶的合成。第49頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二阻遏的類型第50頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二第51頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二第52頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二第53頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二

實例

(1)轉錄的負控阻遏

L-色氨酸操縱子的結構

大腸桿菌trp操縱子

第54頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二trpoperon阻遏系統(tǒng)——終產物的阻遏機制

圖2－6反饋阻遏在分子水平上的作用機制第55頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二3、分解代謝物阻遏（cataboliticrepression）調控

第56頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二（一）分解代謝物阻遏的概念

所謂分解代謝物阻遏是指當細胞內具有一優(yōu)先利用的營養(yǎng)物（通常是，但并不總是葡萄糖）時，其分解產物對分解利用其它（難利用）營養(yǎng)物質所需的酶系合成起阻遏作用。

第57頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二（二）分解代謝物阻遏的實質

分解代謝物阻遏的實質是由于細胞內缺少了cAMP。第58頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二(三)cAMP是對酶合成水平的控制（1）Lac.opern中的啟動基因P包含兩個位點：A，與CRP基因編碼的一種調節(jié)蛋白，稱cAMP受體蛋白簡稱CRP或CAP結合點。B，和RNA多聚酶結合的位點。7第59頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二(2)轉錄開始時，cAMP先與CRP或結合生成cAMP-CRP復合物。

(3)CRP-cAMP復合物再與Lac.opern中的啟動基因P

的CRP結合位點結合，從而激活了位點，進而促進RNA多聚酶與它的結合位點結合，使轉錄啟動（注意CRP起正的作用），所以解除了分解代謝物的阻遏。第60頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二（4）

RNA多聚酶進入RNA多聚酶位點向前漂移。（5）當有誘導物存在時，RNA多聚酶進入操縱基因O位點內的轉錄起始點。（6）cAMP在乳糖操縱子轉錄中是通過CAP-cAMP復合物與DNA結合時促進轉錄的，這種調控是正調控。

（7）細胞內cAMP水平在某些方向反映出細胞內能量的狀態(tài)。

ATPcAMPAMPcAMP水平與腺苷酸環(huán)化酶和磷酸二酯酶的相對活性有關。第61頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二

若CRP基因失活的突變株，就不能誘導任何分解代謝物阻遏系統(tǒng)酶的合成，因而只能在易被利用的基質上生長。若腺苷酸環(huán)化酶喪失的突變株，那么cAMP水平下降，那么就不能在受阻遏的碳源（如甘油、乳糖、蔗糖）等上生長，但它和CRP缺陷突變株不同，外源加入cAMP還是有效的。第62頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二(四)葡萄糖對細胞內cAMP水平的調節(jié)（1）可能是由于葡萄糖分解過程中的某些中間產物抑制了細胞內cAMP的形成。（2）可能是這種中間產物激活了cAMP的分解。第63頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二（五）分解代謝阻遏的分子機制圖2－8分解代謝物阻遏的分子水平機制第64頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二（六）分解代謝物阻遏作用的克服1、生產培養(yǎng)基內不使用阻遏性碳源，將有利于對分解代謝物阻遏敏感酶的生產。

2、可利用一種不能代謝的誘導物的類似物，或緩慢補入誘導物或使用只能緩慢代謝的誘導物的衍生物來增加酶的生產。3、選育耐（抗）分解代謝阻遏的突變株。第65頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二五、反饋抑制和反饋阻遏1、反饋抑制和阻遏的概念反饋抑制（feedbackinhibition）：是指代謝途徑的終產物對催化該途徑中的一個反應（通常是第一個反應）的酶活力的抑制，其實質是終產物結合到酶的變構部位，從而干擾酶和它底物的結合，當然與此相反為酶活性的激活。反饋阻遏（feedbackrepression）：是指終產物（或終產物的結構類似物）阻止催化該途徑的一個或幾個反應中的一個或幾個酶的合成，其實質是調節(jié)基因的作用，這是微生物不通過基因突變而適應于環(huán)境改變的一種措施，當然與此相反有酶合成的誘導。第66頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二2、反饋抑制與反饋阻遏的比較

反饋抑制或激活，不涉及到蛋白質（酶）合成過程，比較直接而快、當終產物濃度或底物濃度達到一定水平時，即使酶活性暫時喪失（或提高），待最終產物的濃度降低（或底物耗盡）后，酶活力又重新恢復（或降低）。反饋阻遏（誘導）是對酶合成的阻遏（促進）所以其效果不如反饋抑制那樣迅速，但可以節(jié)約原料，對微生物來說是經濟的。第67頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二第68頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二六、代謝產物分泌的控制

第69頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二（二）改變細胞壁結構來提高膜透性

抗生素阻遏肽聚糖合成，從而使細胞壁合成受阻，形成不完全的細胞壁，由于細胞內外滲透壓的作用，使細胞膜受損傷改善膜的透性。

第70頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二第二節(jié)代謝控制發(fā)酵的基本思想第71頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二

微生物在正常情況下，通過細胞內自我調節(jié)，維持各個代謝途徑的相互協(xié)調，使其代謝產物既不少又不會過多的積累，而人類利用微生物進行發(fā)酵則需要微生物積累較多的代謝產物，為此對微生物的代謝必須進行人工控制

。

人工控制微生物代謝的方法主要有兩種：一、改變微生物的遺傳特征二、控制發(fā)酵條件第72頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二一、切斷支路代謝第73頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二營養(yǎng)缺陷型

原菌株由于發(fā)生基因突變，致使合成途徑中某一步驟發(fā)生缺陷，從而喪失了合成某些物質的能力，必須在培養(yǎng)基中外源補加該營養(yǎng)物質才能生長的突變型菌株。表示：Ade－（腺嘌呤缺陷型）。第74頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二圖2-9谷氨酸棒桿菌鳥氨酸生物合成途徑①乙酰谷氨酸合成酶②乙酰谷氨酸激酶③NO乙酰谷氨酸醛脫氫酶④乙酰鳥氨酸轉氨酶⑤NO乙酰谷氨酸O乙酰鳥氨酸乙?；D移酶⑥鳥氨酸氨甲?；D移酶⑦精氨琥珀酸合成酶⑧精氨琥珀酸酶第75頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二Arg對N-乙酰谷氨酸合成酶和N-乙酰谷氨酸激酶有反饋調節(jié)作用。當選育瓜氨酸缺陷突變株（Cit-

），亞適量添加瓜氨酸（Cit

），就會積累大量的鳥氨酸。第76頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二2、分支途徑

（1）

第77頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二第78頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二第79頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二第80頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二例如：谷氨酸棒桿菌、產氨短桿菌、黃色短桿菌的選育高絲氨酸脫氫酶缺陷型（hom-）來積累大量Lys。

2－10第81頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二二、選育滲漏突變株滲漏突變株指遺傳性障礙不完全的缺陷型。這種突變使它的某種酶的活性下降而不是完全喪失，能少量的合成某一代謝終產物，不會造成反饋抑制而影響中間代謝產物的積累。表示：AdeL第82頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二二、解除菌體自身的反饋調節(jié)

所謂抗反饋調節(jié)突變株就是已解除了反饋調節(jié)作用的突變株

。在這些突變株中，因為反饋抑制或阻遏，或兩者引起的自動調節(jié)作用已被削弱或解除，所以能合成較多的最終產物。

第83頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二（一）選育抗代謝類似物的突變株（AnalogueResistanceMutant）

是目前代謝控制發(fā)酵的主流，由于代謝調節(jié)被遺傳性解除，不受培養(yǎng)基成分的影響，生產較穩(wěn)定，且不易發(fā)生回復突變。常與營養(yǎng)缺陷型的篩選相配合，在分支途徑，先選育合適的營養(yǎng)缺陷型，同時又選取一定抗性突變的菌株，產量大幅度提高。第84頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二（1）代謝拮抗物的作用機制

在正常情況下，代謝終產物如氨基酸A過量存在時，就會抑制或阻遏它自身生物合成酶，A和調節(jié)酶的變構部位的結合或和阻遏蛋白的結合是可逆的，當A合成蛋白質，濃度下降，結合到調節(jié)酶或阻遏蛋白上的A脫落，解除反饋調節(jié)，重新合成A。

第85頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二

代謝類似物A′過量存在時，也會抑制或阻遏它自身生物合成酶。但不能整合到蛋白質中去。且代謝物類似物和調節(jié)酶的變構部位的結合或和阻遏蛋白的結合是不可逆的。

沒有A的生物合成，氨基酸缺乏的細胞會因饑餓而死亡。因此代謝結構類似物對微生物細胞來說是有毒的，只要有結構類似物存在，菌種不會存活。第86頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二

若獲得已解除了終產物對酶的反饋調節(jié)的突變株，也就是說終產物A不再與調節(jié)酶的調節(jié)部位或阻遏蛋白結合。那么A的結構類似物A′也同樣不再與調節(jié)酶的調節(jié)部位或阻遏蛋白結合，也就是A′對菌株的毒害作用表現(xiàn)不出來，我們就說該菌株對A′有抗性。將突變株放到含有終產物結構類似物A′的培養(yǎng)基上，挑出長出來的抗性菌株。若突變株抗A′性能越強（在含高濃度A′上長出來），則說明該菌株解除A對其生物合成系統(tǒng)的反饋調節(jié)就越徹底，那么A積累就越多。

第87頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二

根據上述原理，只要選取結構類似物抗性突變株，就有可能得到解除反饋抑制或阻遏的突變株，在這個意義上結構類似物抗性可以作為解除反饋調節(jié)菌株的“篩子”。

第88頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二（2）產生代謝拮抗物抗性的原因

變構酶編碼調節(jié)部位的結構基因發(fā)生突變，調節(jié)部位不再能與代謝拮抗物相結合，而活性中心不變；調節(jié)基因發(fā)生突變，使阻遏物不與代謝拮抗物結合。

第89頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二（3）舉例精氨酸的發(fā)酵：可選育突變株的遺傳標記為：

D-精氨酸r、精氨酸氧污酸鹽r

課本P37-表2－3第90頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二（二）從營養(yǎng)缺陷型回復突變株中獲得對途徑中調節(jié)酶解除反饋抑制的突變株

調節(jié)酶的變構特性是由它的結構基因決定的，若調節(jié)酶因編碼它的基因發(fā)生突變而失活，則有兩種可能：

1、是編碼催化亞基與調節(jié)亞基的基因發(fā)生了變化。

2、僅僅是編碼催化亞基（或活性部位）的基因發(fā)生變化。

第91頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二

若通過再次突變，使調節(jié)酶的活性恢復，這時又有兩種可能：一是催化亞基和調節(jié)亞基恢復（或大體恢復）到第一次突變前那樣的狀態(tài)；另一種是催化亞基得到恢復，而調節(jié)亞基卻喪失了調節(jié)作用，這情況實質上是編碼調節(jié)亞基的DNA突變，解除了反饋抑制作用。調節(jié)酶的失活與否，可能直接表現(xiàn)為某種營養(yǎng)缺陷型。可以采用營養(yǎng)缺陷型的回復突變的方法，從營養(yǎng)缺陷型回復突變株中獲得對途徑中的調節(jié)酶解除反饋調節(jié)的調節(jié)突變株。

第92頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二三、增加前體物的合成

通過選育某些營養(yǎng)缺陷型或結構類似物抗性突變株以及克隆某些關鍵酶的方法，增加目的產物的前體合成，有利于目的產物的大量積累。

第93頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二分支途徑中，切斷目的產物外的其他控制共用酶的終產物分支合成途徑，增多目的產物的前體，使目的產物提高。舉例：選育Lys生產菌株，對已選育的解除了Lys反饋調節(jié)的突變株，可考慮增加Ala營養(yǎng)缺陷型。第94頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二2－11第95頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二目的產物的生物合成從別的終產物開始時，除解除目的產物自身合成的反饋抑制外，也應設法解除對其前體物合成的調節(jié)。舉例：Ile生產菌株，Thr為其前體物，應同時解除這兩種終產物的反饋抑制。第96頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二利用基因工程技術，將生物合成途徑中的關鍵酶基因克隆到多拷貝載體上，使其大量擴增，增加前體物的合成。第97頁，共113頁，2023年，2月20日，星期二四、細胞膜組分缺失突變株，去除終產物