日前,我组组长周雍进研究员与瑞典查尔姆斯理工大学Jens Nielsen教授合作,构建酵母细胞反应器合成了长链α-烯烃。相关研究成果发表于合成生物学领域著名杂志《美国化学会-合成生物学》(ACS Synthetic Biology, 2018, 7 (2):584–590)
长链(C12―C20)α-烯烃(long-chain α-alkene)是制备生物燃料、增塑剂、高性能合成润滑油(PAO: poly-α-olefin)、洗涤剂和香料等多种化工产品的重要原料,目前主要从化石资源出发,通过石蜡裂解、烷烃脱氢及乙烯齐聚等化学工艺进行生产。为了拓展α-烯烃可持续生物合成路线,本研究以酿酒酵母为宿主,通过脂肪酸脱羧合成α-烯烃,通过酶/途径发现来源于荧光假单胞菌Pseudomonas fluorescens的UndB效率最高;随后改造脂肪酸代谢强化前体供给,引入电子传递链增加脱羧效率以及表达转运蛋白增加产物分泌;最后通过动态代谢调控策略平衡细胞生长与产物合成,降低代谢负担。酵母中α-烯烃产量达到了35.3 mg/L,其中80%以上产物分泌到了胞外,为降低下游分离成本打好了基础。和前期工作相比,该策略显著提高了α-烯烃产量10倍以上,是目前真核细胞工厂最高产量。(文/图 马晓静)