近日，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所合成生物學(xué)與生物催化創(chuàng)新特區(qū)研究組研究員周雍進與瑞典查爾姆斯理工大學(xué)教授Jens Nielsen合作，通過構(gòu)建酵母細胞反應(yīng)器，高效的合成出了長鏈 -烯烴。相關(guān)研究成果發(fā)表于合成生物學(xué)領(lǐng)域雜志《美國化學(xué)會—合成生物學(xué)》（ACS Synthetic Biology, 2018, DOI: 10.1021/acssynbio.7b00338）上。
長鏈（C12―C20） -烯烴（long-chain -alkene）是制備生物燃料、增塑劑、高性能合成潤滑油、洗滌劑和香料等多種化工產(chǎn)品的重要原料。目前，其主要來源于化石資源，通過石蠟裂解、烷烴脫氫及乙烯齊聚等化學(xué)工藝生產(chǎn)獲得。
大連化物所長鏈 -烯烴生物合成研究取得新進展
為了拓展長鏈 -烯烴可持續(xù)生物合成的路線，該研究團隊以釀酒酵母為宿主，通過脂肪酸脫羧反應(yīng)合成長鏈 -烯烴。科研人員通過比較不同酶效率，發(fā)現(xiàn)來源于熒光假單胞菌（Pseudomonas fluorescens）的UndB酶可高效合成長鏈 -烯烴。此外，研究團隊還通過改造脂肪酸代謝強化前體的供給，引入電子傳遞鏈，從而提高生物合成效率；通過引入 -烯烴轉(zhuǎn)運蛋白，增加了長鏈 -烯烴的分泌，從而降低產(chǎn)物分離成本；通過設(shè)計動態(tài)代謝調(diào)控策略，平衡了細胞生長與產(chǎn)物合成，降低了代謝負擔(dān)，從而提高了釀酒酵母性能。
本研究發(fā)現(xiàn)，酵母中長鏈 -烯烴產(chǎn)量達到了35.3mg/L，其中80%以上的產(chǎn)物分泌到了胞外，為降低分離成本打下了良好的基礎(chǔ)。該策略使長鏈 -烯烴的產(chǎn)量顯著提高，可達到前期工作的10倍以上，為真核微生物細胞工廠的最高產(chǎn)量。
