By beautynury

0 Comment大量人工合成萜烯類(lèi)物質(zhì)成為現(xiàn)實(shí)

美國(guó)成功研發(fā)出從大腸菌中人工合成萜烯類(lèi)、異戊二烯類(lèi)物質(zhì)的技術(shù)，這類(lèi)物質(zhì)多被用于香料等重要化妝品原料，引發(fā)關(guān)注。

該方法更短、更有效、更具成本效益和可定制的途徑將大腸桿菌轉(zhuǎn)化為一個(gè)工廠，可以生產(chǎn)用于從癌癥藥物到生物燃料的各種用途的萜烯。

1月16日美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)（ACS）發(fā)行的學(xué)術(shù)期刊《Synthetic Biology》上刊登的北卡羅來(lái)納州立大學(xué)化學(xué)系副教授Gavin Williams研發(fā)團(tuán)隊(duì)的報(bào)告中提到以上內(nèi)容。

該報(bào)告題目是《An artificial pathway for isoprenoid biosynthesis decoupled from native hemiterpene metabolism》。

從大自然中生成的萜烯類(lèi)物質(zhì)可用于化妝品、醫(yī)藥品、食品和生物原料等各種工業(yè)領(lǐng)域，應(yīng)用非常廣泛。

從各種植物和微生物中可以發(fā)現(xiàn)萜烯，例如，西紅柿特有番茄紅素就是是萜烯類(lèi)物質(zhì)的一種。

問(wèn)題在于一直以來(lái)從大自然中直接提取萜烯類(lèi)物質(zhì)的方法不太實(shí)用，學(xué)者們嘗試了很多相關(guān)研究，但目前為止仍是不易克服的課題。

Williams副教授表示“萜烯本來(lái)合成就需要花很長(zhǎng)時(shí)間，再加上過(guò)程復(fù)雜，又涉及難以靈活設(shè)計(jì)的酶，因此合成非常困難�！�

他還補(bǔ)充表示“這些困難反過(guò)來(lái)又使微生物難以大量制造這些分子�！�

Williams副教授的研究團(tuán)隊(duì)為了克服這些問(wèn)題，將大腸菌插入合成途徑，將個(gè)別大腸菌轉(zhuǎn)化為微小的分子生產(chǎn)工廠。這就是他研究的主要內(nèi)容。

這個(gè)過(guò)程中，Williams教授團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種人工合成途徑，只涉及到兩種酶。而通常從大自然形成的萜烯合成途徑涉及到六種酶。

Williams教授用比喻解釋稱(chēng)“通常自然界使用大約兩種萜烯合成途徑，每種途徑包含六到七種酶，我們創(chuàng)造了一條捷徑，可以說(shuō)是第3條途徑�！�

研究過(guò)程中，Williams教授的團(tuán)隊(duì)使用的核心酶中有一個(gè)酸性磷酸酶(PhoN)，通常會(huì)起到去除磷酸鹽的作用。

但在人工途徑中，這種酶巧妙地進(jìn)行逆反應(yīng)。由于它的混雜性，PhoN在這里特別有用，酶的混雜意味著它們可以對(duì)許多不同的分子進(jìn)行相同的轉(zhuǎn)化。

實(shí)際上Williams教授使用通過(guò)基因設(shè)計(jì)的大腸菌，只通過(guò)人工合成途徑成功生成了包括番茄紅素在內(nèi)的萜烯類(lèi)物質(zhì)。

Williams教授表示“新的人工合成途徑與過(guò)去需要花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間又復(fù)雜的方法相比，可以獲得同等水平的萜烯類(lèi)物質(zhì)�！�

Williams教授未來(lái)計(jì)劃后續(xù)研究將主要集中在如何降低萜烯類(lèi)物質(zhì)的合成費(fèi)用上。