浙工大代谢工程改造新金分枝杆菌高效合成双降醇

主要观点总结

浙江工业大学郑裕国院士和柳志强教授团队通过代谢工程手段改造新金分枝杆菌，在微乳化系统中实现了植物甾体到双降醇的高效生物转化。研究通过鉴定并敲除新金分枝杆菌中的三个新的3-酮类固醇Δ1-脱氢酶（KstD）和3-酮类固醇9α-羟化酶（KsH）同工酶，成功构建了能够完全定向合成4-HBC的菌株。同时，研究团队还开发了一种结合大豆油和羟丙基-β-环糊精的微乳化系统，提高了底物的溶解性和生物可用性。这一成果展示了工业规模生物合成4-HBC的潜力。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

类固醇药物作为治疗多种疾病的有效成分，其合成过程中的效率和副产物生成一直是化学和生物工程领域的挑战。特别是在从植物甾体合成双降醇的过程中，传统的微生物转化方法面临诸多挑战。

关键观点2: 研究成果

浙江工业大学团队通过代谢工程改造新金分枝杆菌，在微乳化系统中实现了高效生物转化。成功构建了能够完全定向合成4-HBC的菌株，并在批量发酵中获得了高产量。

关键观点3: 副产物控制

研究人员分析了副产物1,4-HBC的形成情况，并通过基因组测序鉴定了两个新的KstD同源基因（KstD4和KstD5）。通过构建敲除突变株并进行发酵实验，证实了KstD4和KstD5在代谢途径中对副产物积累的关键作用。

关键观点4: 微乳化系统的作用

研究团队开发了一种结合大豆油和羟丙基-β-环糊精的微乳化系统，提高了底物的溶解性和生物可用性。在生物反应器中实现了高效转化，摩尔产率达到了96.7%。

关键观点5: 未来展望

随着生物技术的不断进步，未来有望看到更多高效、环保的生物合成途径被开发出来，推动制药工业的绿色转型和可持续发展。

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