凈化室在產鼠李糖脂基因工程菌研究方面取得進展

    海水凈化與水再利用技術研究室杜瑾等在產鼠李糖脂基因工程菌的合成生物學構建及優化調控方面取得重要進展，其研究結果近期發表在Biotechnology Letters上。
    生物表面活性劑是天然的兩親化合物，與化學合成的表面活性劑相比，具有無毒、易被生物降解、高效的起泡性、良好的破乳性、對特定界面的選擇性、化學結構的多樣性等優勢，在化工、醫藥、農業和環境修復等領域具有廣闊的應用前景。其中，鼠李糖脂是研究時間最長、應用技術最為成熟的生物表面活性劑。然而，目前常用的鼠李糖脂生產菌株Pseudomonas aeruginosa具有條件致病性，造成利用該菌進行發酵生產的應用受到限制。凈化室微生物團隊首次采用合成生物技術，將來源于Pseudomonas aeruginosa和Burkholderia pseudomallei兩種不同種屬的rhlAB和rhlC基因，針對大腸桿菌底盤細胞進行模塊化設計合成并組合優化，構建為產鼠李糖脂的大腸桿菌基因工程菌，獲得多種單、雙鼠李糖脂組分產物；將外源途徑與底盤細胞內源的鼠李糖前體合成途徑、II型脂肪酸合成途徑進行模塊化優化組合，優化外源誘導條件，提高大腸桿菌合成鼠李糖脂的產量，并分析了人工優化調控對工程菌鼠李糖脂產物中同系物組成的影響；構建的工程菌中，共表達內源rfbD模塊的產量0.643 g l-1較僅含rhlAB-rhlC模塊的產量0.446 g l-1提高了44%，產物主要組成為雙鼠李糖脂Rha-Rha-C10-C10。本研究獲得了鼠李糖脂生物表面活性劑異源合成的合成生物學策略，為進一步構建更高效的工程菌株提供了研究基礎。
    該研究得到了國家自然科學基金青年項目“鼠李糖脂生物表面活性劑的模塊化設計合成與優化調控”支持。