我组实现甲醇生物转化合成3-羟基丙酸

2023-03-03

近日,我组在甲醇生物转化研究中取得新进展。课题组以多形汉逊酵母为宿主,通过优化3-羟基丙酸(3-HP)的合成途径以及系统改造中心代谢,实现以甲醇为唯一碳源合成3-HP。

3-HP是美国能源部认定的高附加值化学品之一,可用于丙烯酸、丙烯酰胺、1,3-丙二醇等化合物的合成,且市场需求不断增长。目前3-HP的生物合成主要以糖为原料,亟需寻找不依赖耕地的替代原料。一碳资源来源广泛且价格低廉,其中甲醇既可由煤、天然气制得,也可由 CO2 加氢大量制备,有望成为第三代生物炼制的重要原料。

本研究以多形汉逊酵母为宿主,优化表达 3-HP 合成途径关键酶—丙二酰-CoA 还原酶 Mcr;强化前体乙酰-CoA、丙二酰-CoA 以及辅因子 NADPH 的供应,最终实现甲醇高效转化为3-HP,产量达 7.10 g/L,得率为 0.14 g/g 甲醇。该结果表明多形汉逊酵母作为甲醇细胞工厂合成化学品的良好潜力。

本工作以“Bioconversion of methanol to 3‐hydroxypropionate by engineering Ogataea polymorpha”为题,于近日发表于《催化学报》(Chinese Journal of Catalysis)。该工作的第一作者是我组博士后禹伟。该工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金和中国科学院大连化学物理研究所创新基金资助。(文/图 禹伟)

论文链接:https://doi.org/10.1016/S1872-2067(22)64195-0