西湖大学王雅婕课题组在《Nature Communications》发表研究,提出了一种创新策略,通过能量代谢重塑赋能合成型酿酒酵母,实现甲醇、甲酸及CO₂的协同同化。该研究利用非食品原料进行生物转化,推动第二代与第三代生物制造的发展。绿色甲醇因其广泛来源和成熟生产技术而备受关注,并且与现有发酵基础设施兼容。然而,甲醇的生物毒性和高能量需求使得其高效同化途径构建面临挑战。王雅婕团队通过整合外源高效能量(ATP/NADH)合成模块,保留酿酒酵母内源性甲醇同化能力,构建了性能更优的甲基营养型酿酒酵母平台SC-AOX25。该平台兼顾能量平衡驱动内源甲醇、甲酸同化以及外源耗能C1途径的固定。研究采用¹³C代谢流追踪与多组学分析相结合的方法,系统阐明了SC-AOX25中甲醇的同化机制,揭示了转酮醇酶Tkl1与Tkl2在甲醇进入磷酸戊糖途径中的关键作用,为未来酵母甲基营养化改造提供了理论支撑。