大肠杆菌合成中链脂肪酸研究进展

作     者：房立霞 冯雪茹 刘夺 韩紫依 刘梦晓 郝雪雁 曹英秀 Lixia Fang;Xueru Feng;Duo Liu;Ziyi Han;Mengxiao Liu;Xueyan Hao;Yingxiu Cao

作者机构：天津大学化工学院天津300072 天津大学合成生物学前沿科学中心系统生物工程教育部重点实验室天津300072 

出 版 物：《科学通报》 (Chinese Science Bulletin)

年 卷 期：2022年第67卷第25期

页      面：3014-3023页

核心收录：

学科分类：081703[工学-生物化工] 07[理学] 08[工学] 071007[理学-遗传学] 0710[理学-生物学] 0831[工学-生物医学工程（可授工学、理学、医学学位）] 1002[医学-临床医学] 0817[工学-化学工程与技术] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0901[农学-作物学] 0703[理学-化学] 0836[工学-生物工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家重点研发计划(2021YFC2104400)资助。 

主　　题：大肠杆菌 中链脂肪酸 代谢工程 链长 耐受 

摘      要：中链脂肪酸(medium-chain fatty acids,MCFAs)及其衍生化学品在能源、医药、化工等诸多领域具有重要的应用价值.微生物发酵生产MCFAs是一条绿色、可持续的路线.大肠杆菌(Escherichia coli)可利用天然脂肪酸合成(fatty acid biosynthesis,FAB)路径和逆向β氧化(reversedβ-oxidation,RBO)路径合成MCFAs.MCFAs生产存在链长难控制、合成效率低、细胞损伤大等问题.近年来,工程大肠杆菌合成MCFAs取得了重大进展.通过链长控制蛋白的筛选与改造,MCFAs合成特异性得以提高;通过增加前体供应和强化产物释放,对合成路径进行“推-拉,MCFAs合成效率得以改善;通过膜工程改造、应激响应调控及适应性进化,工程菌株对MCFAs的耐受性得以增强.本文基于大肠杆菌合成MCFAs的两种路径,系统综述了近年来控制产物链长、优化合成路径和增强细胞耐受的工程化策略,并展望了后续改善MCFAs合成的研究方向.