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　　近日，華東理工大學(xué)生物工程學(xué)院教授張立新與中國(guó)科學(xué)院微生物研究所研究員王為善、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所研究員向文勝等合作，在鏈霉菌胞內(nèi)三酰甘油（TAGs）降解機(jī)理研究中取得突破性進(jìn)展。研究成果以長(zhǎng)篇論文形式在線發(fā)表于《自然—生物技術(shù)》。
　　聚酮類(lèi)藥物是鏈霉菌產(chǎn)生的一類(lèi)重要次級(jí)代謝產(chǎn)物，其生物合成過(guò)程受到嚴(yán)格調(diào)控。然而，從初級(jí)代謝到次級(jí)代謝的能量池和調(diào)控開(kāi)關(guān)是什么，一直是困擾科學(xué)家的重要問(wèn)題。
　　針對(duì)這一問(wèn)題，該交叉聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊(duì)首次解析了TAGs在銜接初級(jí)代謝和聚酮合成過(guò)程中起著關(guān)鍵作用：TAGs在初級(jí)代謝階段大量積累，當(dāng)菌體生長(zhǎng)進(jìn)入穩(wěn)定期開(kāi)始合成聚酮時(shí)，TAGs則開(kāi)始降解；胞內(nèi)TAGs的降解不但能為聚酮合成提供必要的前體和還原力，還能通過(guò)影響胞內(nèi)還原力的水平，調(diào)節(jié)更多的碳流轉(zhuǎn)向聚酮合成。
　　同時(shí)，研究人員設(shè)計(jì)了一種新的“TAG動(dòng)態(tài)降解”工程策略，實(shí)現(xiàn)4種鏈霉菌工程菌中聚酮化合物產(chǎn)量的大幅提升，尤其是阿維鏈霉菌工程菌在180立方米發(fā)酵罐上的阿維菌素發(fā)酵單位提升50%的重大突破。
　　該工作是國(guó)際上首次解密鏈霉菌聚酮合成至關(guān)重要的代謝流量調(diào)控機(jī)制。該機(jī)制可被轉(zhuǎn)化為理性育種簡(jiǎn)便、通用的強(qiáng)有力手段，在多種（工業(yè)）鏈霉菌多種聚酮化合物上體現(xiàn)出驚人效果。該論文國(guó)際審稿人評(píng)價(jià)稱(chēng)，這是70年來(lái)首次在代謝水平上清晰闡明鏈霉菌初級(jí)代謝到次級(jí)代謝的代謝轉(zhuǎn)換機(jī)制，并進(jìn)行工程應(yīng)用。
　　“這一成果將極大地推動(dòng)鏈霉菌乃至其他微生物聚酮合成代謝工程的進(jìn)步。”張立新表示，這一研究為深入揭示鏈霉菌中TAGs降解和聚酮類(lèi)藥物合成的代謝機(jī)制，進(jìn)而充分利用可再生TAGs資源，實(shí)現(xiàn)聚酮類(lèi)藥物乃至其他次級(jí)代謝生物活性產(chǎn)物高效、綠色、智能的生物制造開(kāi)辟了新思路。
　?。ㄔd于《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 2019-12-24 第1版 要聞)