体外化学-酶法级联催化路径创建实现47.3 g/L麦角硫因高效合成

江南大学陈坚院士团队康振教授课题组在《Chemical Engineering Journal》上发表了一项关于麦角硫因高效合成的研究成果。该研究通过结合化学甲基化和工程化酶催化反应，构建了一条体外级联合成路径，成功避免了传统生物合成中对昂贵甲基供体S-腺苷甲硫氨酸（SAM）的依赖。研究团队首先通过化学甲基化反应，以组氨酸为原料高效合成了关键中间体组氨酸甜菜碱（Hercynine, HMT），其浓度可达74.3 g/L。在麦角硫因生成步骤中，团队使用了来自厌氧微生物Chlorobium limicola的硫转移酶EanB作为生物催化剂，并通过N端截短、表达调控及结构引导的理性突变设计，显著提高了其催化活性。最终，在5 L发酵体系中实现了8342 U/L的表达活性，并在高底物负载条件下实现了47.3 g/L的麦角硫因合成。这一创新方法为麦角硫因的大规模生产提供了新的途径。