近日,合成生物学领域期刊Synthetic and Systems Biotechnology在线发表了我校陈雄教授、戴军教授团队的最新研究成果,题为Semi-rational design and modification of phosphoketolase to improve the yield of tyrosol in Saccharomyces cerevisiae。湖北工业大学为第一完成单位。
酪醇是一种具有抗氧化、抗炎活性的苯乙醇衍生物,也是红景天苷、羟基酪醇等重要医药中间体的关键前体。D-赤藓糖-4-磷酸是酿酒酵母合成酪醇的关键前体,其通量直接决定酪醇产量。团队通过代谢工程策略首先获得酪醇产量达247.66 mg/L的菌株,并借助生物信息学挖掘与分子对接、动力学模拟,半理性设计并改造磷酸酮醇酶,获得了酶活提升37.32%的高效突变体。将优化后的酶应用于20 L发酵罐补料发酵,改造菌株酪醇产量较对照菌株提升151.19%,为芳香族化合物的从头合成提供了有力支撑。
该成果展示了蛋白质半理性设计与代谢工程协同在芳香族化合物生物合成中的巨大潜力,为酪醇及其衍生物的绿色高效生产提供了新的策略,具有重要的理论与产业转化价值,研究过程中团队依托高效液相色谱仪、紫外分光光度计、生物反应器设备等开展研究,为酶突变体的筛选验证与发酵产物的定量分析提供了有力的技术保障,彰显了大型仪器共享平台在支撑跨学科协同创新、服务一流学科建设中的重要作用。