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L-色氨酸是生物合成蛋白质的必需氨基酸，在生物体内色氨酸可合成5-羟基色胺、吲哚乙酸、烟酸、色素等激素和生理活性物质，是多种重要生物复合物的前体物，具有广泛的用途，利用微生物生产色氨酸具有重要意义。本研究对大肠杆菌色氨酸代谢途径上关键酶3-脱氧-D-阿拉伯庚酮糖-7-磷酸（DAHP）合成酶基因aroG进行突变，并与代谢途径另一关键酶色氨酸合成酶基因trpBA进行串联表达，旨在获得解除苯丙氨酸反馈抑制作用的酶基因aroGfbr，并构建新型色氨酸高产基因工程菌株。为了提高色氨酸产量，利用生物信息学分析DAHP合成酶三级结构，利用SOE-PCR方法对aroG基因进行632位碱基定点突变，经大肠杆菌E.coli表达得到S211F的突变型DAHP合成酶，突变后，导致由Asp6、Asp7、Ile10、Ile13、Pro150、Gln151、Leu175、Leu179、Ser180、Phe209、Ser211、和Val221等12个氨基酸残基构成的苯丙氨酸结合的疏水袋状区域空间变小，减弱苯丙氨酸的结合能力。实验表明，在1mM苯丙氨酸存在下，野生型DAHP合成酶酶比活仅为0.5（±0.12） U/mg，突变型DAHP合成酶酶比活可达4.25（±0.11） U/mg，酶活是野生型DAHP合成酶的8.5倍，说明突变酶有效减弱了苯丙氨酸的结合能力。利用所获得的突变aroGfbr基因构建基因工程菌株E.coli JM109/pEtac-aroGfbr-tac-trpBA，同时构建对照菌株E.coli JM109/pEtac-aroG-tac-trpBA，重组菌诱导培养后，均发现SDS-PAGE目的蛋白特征条带。发酵验证结果表明突变菌株E.coliJM109/pEtac-aroGfbr-tac-trpBA色氨酸产量是出发菌株E.coli JM109/pEtac的11.47倍，与对照菌株E.coli JM109/pEtac-aroG-tac-trpBA相比提高40%，同时，在1mM苯丙氨酸存在下，对照野生重组菌E.coli JM109/pEtac-aroG-tac-trpBA的DAHP合成酶酶比活为0.4（±0.10） U/mg，突变重组菌E.coli JM109/pEtac-aroGfbr-tac-trpBA的DAHP合成酶酶比活为3.6（±0.10） U/mg，进一步证明苯丙氨酸对DAHP合成酶的抑制的减弱致使DAHP合成酶酶活性的提高，增强了色氨酸合成的碳流。重组菌E.coli JM109/pEtac-aroGfbr-tac-trpBA进行色氨酸发酵条件优化，优化结果为：15g/L葡萄糖，0.06M KH2PO4,1.5mM IPTG诱导浓度，10%接种量，摇床转速200和250r/min，发酵36h色氨酸产量最高。初步优化后，色氨酸产量E.coli JM109/pEtac-aroGfbr-tac-trpBA可达36.3mg/L，与菌株E.coli JM109/pEtac-aroG-tac-trpBA相比色氨酸产量提高120%，与优化前相比色氨酸产量提高86%。