L 型谷氨酰胺：6 磷酸果糖氨基转移酶作为 6 磷酸氨基葡萄糖合成酶是一种在真 菌和细菌细胞壁生物合成途径中的一种酶。有些学者认为他已经成为一个治疗系统性 真菌化疗病的一种氨基酸。蛋白质晶体结构分析是一个有价值的合理药物设计的数据 来源之一[6]。分析需要蛋白质，氨基葡萄糖合成酶由于他的不稳定性，所以纯化十分 困难。因此葡萄糖合成酶基因 GFA1 的克隆和高表达对于 6 磷酸氨基葡萄糖合酶的纯 化就十分关键了。大肠杆菌中 6 磷酸氨基葡萄糖合酶的成功纯化通过在大肠杆菌质粒 系统的克隆和基因的高表达而获得。先前报道，利用酵母 pgk 启动子从白念珠菌的克 隆到酿酒酵母的质粒表达的 GFA1 基因的高表达导致了 6 磷酸氨基葡萄糖合酶的同类表达。白念珠菌 GFA1 基因在大肠杆菌质粒系统中的高效表达导致细菌细胞的真菌酶 的高效表达。

氨基葡萄糖和乙酰氨基葡萄糖在大肠杆菌中的生物合成途径显示，氨基葡萄糖合 成酶利用谷氨酰胺作为氨基供体将 6-磷酸-果糖转化为 6-磷酸-氨基葡萄糖。肽聚糖和 脂多糖是革兰阴性菌的细胞壁的主要组分，为了合成肽聚糖和脂多糖，由 glmM 编码 的磷酸葡糖胺变位酶将 6 磷酸氨基葡萄糖转化为 1-磷酸氨基葡萄糖。把产物进一步转 化为有两种不同功能的，1-磷酸-氨基葡萄糖-N-乙酰转移酶及 glmU 编码的 1-磷酸-乙 酰氨基葡萄糖-尿苷酰转移酶进一步转换到的 1-磷酸-乙酰氨基葡萄糖，然后转化成尿 苷二磷酸-N-乙酰氨基葡萄糖。氨基葡萄糖和乙酰氨基葡萄糖可作为碳源和氮源存在。 氨基葡萄糖可以被甘露糖转运蛋白和葡萄糖转运蛋白转运和磷酸化，乙酰氨基葡萄糖 可以被甘露糖转运蛋白和乙酰葡萄糖特定转运蛋白转运和磷酸化。6 磷酸乙酰葡萄糖 去磷酸化酶将 6 磷酸乙酰葡萄糖转化为 6 磷酸氨基葡萄糖，然后通过 6 磷酸氨基葡萄

糖脱氨酶进一步转为 6 磷酸果糖。人们普遍认识到，磷酸化的生物分子存在于大肠杆 菌的壁膜之间，由大肠杆菌输出的碱性磷酸酶和糖磷酸酶的辅助下去磷酸化，细胞内 的 6-磷酸-氨基葡萄糖和 6-磷酸乙酰氨基葡萄糖被去磷酸化和输出[7]。为了进一步阐 明氨基葡萄糖和乙酰氨基葡萄糖的分泌机制，需要找出输出点，这可能有助于加强氨 基葡萄糖和乙酰氨基葡萄糖的输出过程。

氨基葡萄糖和乙酰氨基葡萄糖是细胞壁组成的重要前体例如细菌的肽聚糖，真菌 几丁质和壳聚糖[8]。在哺乳动物体内，乙酰葡糖胺及其衍生物构建黏多糖的合成，比 如透明质酸，硫酸软骨素和硫酸角质素，这对健康的软骨和关节尤其重要。氨基葡萄 糖合成酶利用谷氨酰氨基作为供体将 6 磷酸果糖转为 6 磷酸氨基葡萄糖。这个是合成 氨基糖第一步的关键步骤。

利用大肠杆菌高效生产氨基葡萄糖和乙酰氨基葡萄糖的三个困难：(1) 6 磷酸氨 基葡萄糖是氨基葡萄糖合成酶的一个比较强的抑制剂，此外，氨基葡萄糖及其降解产 物也对宿主细胞有抑制作用。这种抑制作用是遏制氨基葡萄糖在大肠杆菌中积累的主 要因素。(2) 胞外氨基葡萄糖和乙酰氨基葡萄糖在向细胞内运输时，难以使培养液中 的氨基葡萄糖的产量增加也难以使氨基葡萄糖和乙酰氨基葡萄糖积累。氨基葡萄糖和 乙酰氨基葡萄糖也可作为替代的碳源和氮源。甘露糖转运蛋白和葡萄糖协助氨基葡萄 糖的输送和磷酸化。(3) 在氨基葡萄糖及乙酰氨基葡萄糖的合成途径和糖酵解途径之 间，有碳和能量消耗的竞争，这样的竞争使得碳平衡在细胞生长和氨基葡萄糖及乙酰

氨基葡萄糖的合成中十分重要，并增加了工艺操作的难度[2]。 有学者构建了一株可高效合成氨基葡萄糖和其乙酰化衍生物 N-乙酰氨基葡萄糖