萜类化合物（Terpenoids）是一类广泛应用于医药、保健和化妆品等行业的天然产物,具有巨大的商业价值。大肠杆菌已经被开发为底盘细胞用于工程化合成多种萜类化合物。转录和翻译水平的代谢调控模式在工程化生产中发挥着重要作用,然而翻译后修饰水平调控对萜类生物合成的影响方面认识尚有欠缺。乙酰辅酶A是多种天然产物生物合成的关键前体,也是蛋白质乙酰化的主要供体。以乙酰辅酶A起始,通过表达外源甲羟戊酸（MVA）途径和杜松烯合成途径可在大肠杆菌中生物合成杜松烯。因此,研究依赖乙酰辅酶A的Nε-乙酰化修饰是如何影响外源途径在大肠杆菌底盘细胞内的生物合成是一项有意义的工作。本论文以大肠杆菌MG1655作为底盘细胞,围绕外源代谢途径的乙酰化修饰与杜松烯的产量之间的关联,探究蛋白质翻译后修饰对细胞内代谢网络的影响。主要研究内容和结果如下:1、Nε-乙酰化修饰相关突变菌株的构建和测试。筛选大肠杆菌中已知的Nε-乙酰化修饰相关基因,利用Red同源重组的方法,构建相应乙酰化突变株;将外源MVA途径表达质粒（pSNA）和杜松烯合成途径表达质粒（pTispA-CADC）转入已构建的突变株,考察以葡萄糖或甘油分别作为碳源时,杜松烯合成能力的变化。结果发现,缺失去乙酰化酶CobB或乙酸激酶AckA均能促进杜松烯的合成;以葡萄糖为底物时,AckA可能通过调控乙酰磷酸水平在杜松烯合成中发挥了更大的作用。2、杜松烯合成途径中关键代谢酶乙酰化修饰的检测。表达和纯化MVA途径下游部分（MvaK1、MvaK2、MvaD、IDI）和杜松烯合成途径（IspA、CADC）蛋白,利用Western blot和LC-MS/MS检测分析上述蛋白质乙酰化修饰的发生情况以及乙酰化修饰位点。结果表明,此6个蛋白均能被大肠杆菌乙酰化修饰系统修饰,通过检测乙酰化突变株和出发菌株中MVA途径下游部分蛋白质乙酰化水平发现,敲除AckA突变株中,MVA途径下游部分蛋白质乙酰化修饰与对照相比明显增加,暗示MVA途径下游部分蛋白质乙酰化水平可能受到乙酰磷酸积累的调控。3、乙酰化修饰相关CobB、AckA突变体中杜松烯的合成和代谢网络变化分析。杜松烯合成受到培养基中酵母提取物浓度的影响。E.coli MGΔcobB和E.coli MGΔackA菌株在给定的条件下,杜松烯产量和MVA转化率随时间增长,呈现不同变化趋势,出发菌株E.coli MG1655和E.coli MGΔcobB的MVA转化率比E.coli MGΔackA表现出更快的下降趋势。MVA途径下游部分代谢酶在36 h时表现为更显著的乙酰化修饰水平。随之选取摇瓶培养30 h的工程菌株考察了各种菌株转录组变化情况。结果表明,E.coli MGΔackA菌株有显著性上调基因有180个,主要涉及到翻译、三羧酸（TCA）循环和糖代谢过程等生物学过程,而E.coli MGΔcobB菌株中几乎未检测到差异表达基因,达到显著性上调的基因只有3个。因此,E.coli MGΔcobB与E.coli MGΔackA中杜松烯合成性能的提升是由不同调控途径引起的。AckA参与的非酶促乙酰化修饰是大肠杆菌内乙酰化修饰的主要方式,它直接参与代谢活动或间接影响调控因子及代谢酶的功能,而CobB更可能是直接对关键代谢酶直接施加影响。综上所述,本论文发现杜松烯合成途径中关键代谢酶能被大肠杆菌Nε-乙酰化系统修饰。修饰相关酶AckA或CobB缺失对杜松烯合成呈现出增强的作用,两种酶可能通过不同调控机制参与调节外源杜松烯合成途径,增强其与底盘细胞的适配性。