甘露糖-6-磷酸(M6P)涉及生命中的许多代谢途径,在疾病治疗中具有重要的应用。本论文的主要研究内容是开发一种合成甘露糖-6-磷酸的新方法,创造了一种利用多磷酸盐依赖型甘露糖激酶合成甘露糖-6-磷酸的酶催化合成方法。本论文的合成方式相比于化学合成法更加安全、更加绿色,且替代了传统且昂贵的磷酸盐供体:ATP。论文的主要研究内容包括以下几个方面:基因工程菌的构建、单因素变量对甘露糖-6-磷酸合成的影响、响应面法优化合成反应、工艺的中试放大等几个方面,具体工作与研究结果如下:(1)该课题成功构建了异源表达载体,克隆了来自节杆菌(Arthrobactersp)KM菌株的多聚磷酸盐依赖型甘露糖激酶(PPGMK)基因,在大肠杆菌中实现了多聚磷酸盐依赖型激酶的异源表达,命名为L7,成功实现了体外合成甘露糖-6-磷酸。(2)利用单因素实验探究各种条件对于转化率的影响,对合成反应进行初步的优化,发现温度在30℃、Mg2+浓度>10 mM、甘露糖添加量在2%、六偏磷酸钠添加量为20 g/L时,酶催化反应具有较高的转化率。同时发现Mg2+与Mn2+是比较适合的作为辅因子,六偏磷酸钠与ATP 比较适合作为磷酸盐供体,其余多聚磷酸盐不能作为磷酸盐供体参与反应。(3)选择关键因素,利用响应面法的Box-Behnken design(BBD)设计,构建模型对合成反应进行进一步的优化,优化后转化率能达到99.85%。(4)综合以上研究,进行了甘露糖-6-磷酸合成工艺的中试放大,打通了从重组大肠杆菌发酵,到产品制备的全流程工艺,转化率达到85.73%。为甘露糖-6-磷酸的合成生产线的建立奠定了基础。