天津工生所开发新型光控酿酒酵母代谢通量动态调控系统

2025-12-15 合成生物学期刊 等1家媒体报道 科研进展

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中国科学院天津工业生物技术研究所张燕飞研究员和赵国屏院士团队开发了一种基于光遗传学的新型代谢通量动态调控系统OptoPdc1，通过蓝光/黑暗切换调控酿酒酵母丙酮酸脱羧酶Pdc1的催化活性。该系统能够实现对酿酒酵母代谢通量的快速、可逆和高效调控，显著提高了乙醇和异丁醇等目标产物的合成效率。研究发现，在蓝光照射下，光控酿酒酵母菌株对乙醇生物合成的动态调控范围高达120倍，并且乙醇产量与蓝光强度呈正相关。此外，该系统还成功应用于异丁醇合成的代谢通量控制，通过不同蓝光脉冲模式调节异丁醇合成滴度，光控菌株在蓝光脉冲下的异丁醇产量可达非光控菌株的120%。这一创新工具为酿酒酵母代谢通路调控提供了全新的蛋白质层面策略，展示了精准代谢控制的巨大潜力。（摘要由动脉网AI生成）