L‑色氨酸是一种高价值芳香族氨基酸，广泛应用于食品、饲料与医药领域。但大规模微生物生产受限于前体供应不足和菌株对高产物浓度耐受能力有限。近期，2024级博士生姜雨辰通过改造得到菌株TRPJ-0（基因型：MG1655ΔptsG::glf(Zm),glk(Zm), ΔpykF, ΔtyrR::aroG(S180F), ΔtrpRL::trpE(S40F)DCBA, ΔtnaAB,ΔyeeP::yddG），在5-L发酵罐中发酵60h产L-色氨酸43.9g/L，转化率0.16g/g，生产强度0.73g/L/h。该研究以TRPJ-0为出发菌，首先采用模块代谢工程来增强关键前体的供给，包括莽草酸、丝氨酸、谷氨酰胺，获得的菌株TRPJ‑13 L-色氨酸产量提升34.6%。为增强菌株耐受性，构建了基于靛蓝的高通量报告系统（原理：在该系统中，色氨酸酶TnaA和单加氧酶MaFMO，将色氨酸转化为靛蓝，从而实现基于颜色的筛选），并结合全基因组过表达文库筛选，鉴定得到耐受性相关靶点soxS。机制分析表明调控因子soxS上调lpxC（编码UDP‑3‑O‑酰基‑N‑乙酰氨基葡萄糖脱乙酰酶），促进脂多糖生物合成，降低膜通透性，并改善膜完整性，从而提高L-色氨酸耐受性。组合过表达soxS和lpxC获得菌株TRPJ‑23，其L-色氨酸耐受增加74.8%，L-色氨酸产量提升10.3%。此外，鉴定出新跨膜蛋白YicL参与L-色氨酸转运，有效促进L-色氨酸外排，使得产量提升9.0%。在发酵优化后，菌株TRPJ‑28在5-L发酵罐中产L-色氨酸74.3g/L，转化率0.26g/g，生产强度1.24 g/L/h。在1000-L中试发酵罐中，TRPJ‑28产L-色氨酸70.4g/L，转化率0.25g/g，生产强度1.17 g/L/h。这是目前微生物L-色氨酸生产报道中的最高产量。
