背景[1-3]
5-氨基乙酰丙酸合酶1抗体是一类可以特异性结合5-氨基乙酰丙酸合酶1的多克隆抗体，主要用于体外检测5-氨基乙酰丙酸合酶1的免疫学实验。
5-ALA是四氢吡咯（四氢吡咯是构成血红素、细胞色素、维生素B12的物质）的前缀化合物，是生物体合成叶绿素、血红素、维生素B12等必不可少的物质。农业上常用于增加光和效能、促进转色等。
医学上5-ALA作为一种新型光动力药物，不仅用于局部或全身的皮肤癌的治疗，还可用于膀胱癌、消化道癌、肺癌等的诊断。
5-氨基乙酰丙酸合酶1抗体
5-ALA是第二代光敏剂，是光动力治疗（PhotodynamicTherapy，简称PDT）药物。光动力治疗是指给予药物之后，在一定波长的光照射下，才产生治疗作用的一种新兴的治疗方法。是继手术、放疗、药物治疗之外的第四种日渐成熟的治疗方法。
5-ALA作为光敏剂，应用范围广泛，可用于痤疮、光化性角化病、各种皮肤病、膀胱癌、尖锐湿疣、上消化道癌、直肠癌、乳腺癌、鲜红斑痣、老年性黄斑变性、类风湿关节炎等疾病的治疗。如对基底细胞癌的治愈率达91%，对痤疮的治愈率达95%以上，对膀胱癌以及被认为顽疾的牛皮癣的治疗，都取得令人满意的疗效。
3、5-ALA也是一种重要的有机合成中间体。由于其具有广泛、安全的作用效果，且天然无污染，备受国内外学者及产业界的关注，具有广阔的应用前景和市场开发前景。
应用[4][5]
用于5-氨基乙酰丙酸生产菌的代谢工程构建研究
以C.glutamicum ATCC 13032为出发菌株,通过ALAC5合成途径构建及优化获得ALA合成菌,主要研究内容和结果如下:（1）通过增强柠檬酸合酶和异柠檬酸脱氢酶编码基因gltA和icd以增强谷氨酸合成代谢流,同时敲除谷氨酸转运蛋白Ncgl1221阻断谷氨酸输出,为ALA的合成提供充足的前体物——谷氨酸。通过优化,前体物谷氨酸的胞内含量得到明显增加,在过表达柠檬酸合酶和异柠檬酸脱氢酶的基础上,发酵液中谷氨酸含量由0.5 g/L增加至3.1 g/L,而敲除转运蛋白后的菌株发酵液中谷氨酸含量降至1.2 g/L,破碎后胞内谷氨酸剩余含量为1.5 g/L,实现了前体物谷氨酸的胞内积累。
（2）通过过表达外源关键酶基因hemASA和hemLEC,增强谷氨酸转化为ALA的能力。过表达外源关键酶基因后,发酵液中ALA含量由极微量增加至180 mg/L,实现了ALA的积累。
（3）通过过表达转氢酶基因pntABEC,并且利用不同启动子调控NAD（P）转氢酶的表达增加ALA合成过程中NADPH的供应。质粒过表达prtABEC基因后,ALA合成能力得到极大提升,ALA含量达到了 702 mg/L,而在此基础上进行的不同启动子调控结果显示利用LacI调控的Ptac启动子表达pntAB基因的效果要强于利用Ptuf和PiolT调控,最终ALA含量达到650.2 mg/L。
（4）通过过表达外源的pckAMS基因增加ALA合成途径中ATP的供应。过表达外-源的pckAMS基因使ALA的积累量增加了 12%,达到了 202 mg/L,表明ATP的供应虽然能够增强ALA的合成,但可能并不是影响其合成的关键因素。
（5）通过过表达cgl0913增加ALA合成途径中辅酶磷酸吡哆醛的供应。内源基因cgl0913的过表达使得ALA合成能力得到了极大的增强,达到了接近1.5 g/L的水平。
（6）通过对hemB基因的干扰和化学抑制减少ALA的降解,实现ALA的积累。对于hemB基因的直接敲除未成功,分析原因hemB参与血红素代谢,是血红素合成的关键酶,血红素参与氧化呼吸链的活动,对细胞生长影响较大。利用Crispri技术对hemB的干扰效果也不理想,使得菌体生长受到极大影响,可能因为干扰作用过强,抑制了菌体生长。化学抑制剂乙酰丙酸（LA）、马来酸（MA）和对苯二甲酸（PA）的添加均能增加ALA的合成,其中以LA效果,使ALA的含量提高至700 mg/L。
（7）通过过表达rhtA和thrE,增强ALA转运到胞外的能力。其中RhtA的作用尤为明显,使得ALA的含量增加至1.5 g/L的程度,而ThrE同样能够转运ALA,最终达到 650 mg/L。通过本研究表明关键酶hemA和hemL在ALA的合成中具有重要作用。
此外,辅酶、还原力以及能量的供应,在ALA合成途径中同样值得重视。而寻找适宜的方式减弱ALA的降解也是研究方向之一。ALA外运蛋白RhtA的验证和ThrE的发现表明,生物体内可能仍存在多种能够转运ALA的载体未被发现,等待研究者们去探索。
参考文献
[1]Improvement of succinate production by release of end-product inhibition in Corynebacterium glutamicum [J] . Soon-Chun Chung,Joon-Song Park,Jiae Yun,Jin Hwan Park. Metabolic Engineering . 2017
[2]Transcriptomic analysis for elucidating the physiological effects of 5-aminolevulinic acid accumulation on Corynebacterium glutamicum [J] . Xiaoli Yu,Haiying Jin,Xuelian Cheng,Qian Wang,Qingsheng Qi. Microbiological Research . 2016
[3]5-Aminolevulinic acid production in engineered Corynebacterium glutamicum via C 5 biosynthesis pathway [J] . Ahmad Bazli Ramzi,Jeong Eun Hyeon,Seung Wook Kim,Chulhwan Park,Sung Ok Han. Enzyme and Microbial Technology . 2015
[4]Metabolic engineering of Corynebacterium glutamicum for the production of itaconate [J] . Andreas Otten,Melanie Brocker,Michael Bott. Metabolic Engineering . 2015
[5]李智祥. 5-氨基乙酰丙酸生产菌的代谢工程构建[D].天津科技大学,2018.