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三酶級聯(lián)反應(yīng)合成肌醇

時間:2022-10-14點擊次數(shù):3477信息來源:


肌醇作為一種高附加值產(chǎn)品,已廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、飼料、食品、化妝品等行業(yè)。酶法高效生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品是先進生物制造的重要手段,多酶級聯(lián)反應(yīng)被稱為下一代生物催化技術(shù)。陶勇,中國科學(xué)院微生物研究所,建立了一個三酶級聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng),包括多聚磷酸葡萄糖激酶、1-磷酸合成酶和肌醇單磷酸化酶,實現(xiàn)了由葡萄糖和多聚磷酸合成的高附加值產(chǎn)品-肌醇。


葡萄糖和多聚磷酸合成肌醇不需要三酶級聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)ATP和輔因子。磷酸基團由多聚磷酸葡萄糖激酶提供(PPGK)葡萄糖的磷酸化在關(guān)鍵酶1-磷酸肌醇合成酶的作用下實現(xiàn)(IPS)6-磷酸葡萄糖(G-6P)轉(zhuǎn)化為3-磷酸肌醇(I- ),最后,肌醇單磷酸化酶(IMP)的去磷酸化作用下實現(xiàn)肌醇的合成。

該研究實現(xiàn)了肌醇的三酶級聯(lián)合成,為進一步構(gòu)建“細(xì)胞工廠”,實現(xiàn)肌醇的細(xì)胞法合成打下了基礎(chǔ)。同時也為肌醇的下游產(chǎn)物(如鯊肌醇、葡萄糖醛酸等)的生物合成指明了方向。

研究成果發(fā)表在Enzyme and Microbial Technology中國科學(xué)院重點部署的期刊(No.ZDRW-ZS-2016-3-1)的資助。中國科學(xué)院微生物生理代謝工程重點實驗室陶勇研究小組主要從事工業(yè)微生物代謝工程的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究,通過代謝工程、合成生物學(xué)改造大腸桿菌、酵母等微生物,建立高效的全細(xì)胞催化劑生產(chǎn)高附加值化學(xué)品。


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