天津工生所代谢工程改造大肠杆菌高效合成褪黑素

2026-05-22 解码合成生物 等4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孙周通研究员团队通过整合酶工程与代谢工程，设计了一种模块化策略，在大肠杆菌中高效合成褪黑素。该研究解决了微生物宿主中辅因子缺乏、异源酶表达效率低及代谢通量不平衡等问题，构建了从L-色氨酸到褪黑素的完整生物合成途径。通过优化羟化模块（含BH4再生系统）、脱羧-乙酰化模块和甲基化模块，并开发补料分批发酵工艺，实现了在70 L反应器中生产5-HTP 22.8 g/L，在5 L反应器中44小时内合成褪黑素6.2 g/L，达到目前微生物合成的最高水平。研究还筛选并改造了多种同源候选酶，其中血吸虫来源的SmTPH表现出最优催化性能，显著提高了底物转化率。这项工作为褪黑素及其关键中间体5-HTP的绿色制造提供了新的解决方案。（摘要由动脉网AI生成）