各种支链氨基酸（如缬氨酸和异亮氨酸）、活性氨基酸（如γ-氨基丁酸、谷胱甘肽）是目前需求市场巨大的高价值氨基酸，本研究室利用系统生物学和合成生物学最新原理，利用基因工程技术，构建了一序列具有自主知识产权的遗传转化工具，消除了开展代谢工程的制约因素；然后对氨基酸合成关键酶、代谢网络进行了定向改造和针对性设计；最后系统改造宿主菌细胞膜壁成分，优化辅因子再生和生长效率，最终提升工业菌株产率。针对高价值氨基酸生产菌株，对其合成途径关键酶进行定向改造，赋予抗反馈抑制性性质，强化其转录表达；通过基因敲除优化其整体代谢网络，增大目的产物流量；优化菌株通透性、胞内能荷和氧化还原环境，增强其胁迫抗性和生长性能。

小批量生产阶段。

应用于γ-氨基丁酸、异亮氨酸、缬氨酸等相关行业领域。

提高目标氨基酸生产菌株产率至少20%以上，优化目标产物与杂酸比，显著降低生产动力成本。而且通过系统生物学改造，氨基酸生产菌株稳定性高，重复性高。

自主开发生产产品、技术转让或技术服务。