檸檬烯微生物合成研究獲進展

2021-01-08 生物谷

 

近日，中國科學院大連化學物理研究所合成生物學與生物催化創新特區研究組研究員周雍進與西北農林科技大學副教授楊曉兵合作，在Biotechnology Advances上，發表了題為Microbial production of limonene and its derivatives：Achievements and perspectives的綜述論文，討論近年來學界通過合成生物學和代謝工程策略構建微生物細胞工廠，生產高價值萜類化合物檸檬烯及其衍生物的研究進展。

檸檬烯及其衍生物是天然單萜類化合物，具有工業和醫學應用價值。目前，檸檬烯的工業生產主要依靠植物提取法和化學合成法，但存在原料來源有限、供應鏈不夠穩定、生產過程效率低、能耗高等弊端。合成生物學和代謝工程的快速發展為構建微生物細胞工廠、實現檸檬烯及其衍生物的可持續高效生產提供了新思路。

該研究介紹微生物檸檬烯規模化生產面臨的挑戰，包括高效代謝路徑關鍵酶發掘與表徵、宿主細胞代謝嚴謹調控、檸檬烯及其衍生物生物毒性等。針對這些挑戰，研究總結檸檬烯微生物合成的調控靶點及相應調控策略，即合成代謝路徑的強化與平衡、關鍵限速步驟的解除及輔因子的供給；探討大腸桿菌、釀酒酵母和藍細菌三種常用微生物萜類生產平臺的優勢與特點。研究人員揭示檸檬烯衍生物的生物催化合成及從頭合成的研究進展與挑戰；根據檸檬烯的毒性限制微生物細胞合成的效率和產能，提出生物過程設計及宿主細胞改造與進化，有望克服檸檬烯劇烈生物毒性，進一步提高微生物細胞的魯棒性。(生物谷Bioon.com）

 

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