江大张荣珍教授团队：突破胆红素合成瓶颈，实现克级高效生物制造

主要观点总结

江南大学生物技术学院张荣珍教授团队联合中国科学院上海药物研究所和美国约翰斯·霍普金斯大学等机构，在《自然·通讯》上发表了一篇关于胆红素生物合成的研究论文。该研究成功构建了高效体外酶催化级联系统，将胆红素产量提升至克级规模，为工业化生产奠定基础。

关键观点总结

关键观点1: 研究团队成功构建了高效体外酶催化级联系统，将胆红素产量提升至1.7克/升，产率达95.8%。

该研究厘清了从血红素到胆红素的经典两酶催化路径，并鉴定出最高效的酶组合。研究团队还对关键酶进行了结构分析，解决了异源表达中的溶解度难题。

关键观点2: 研究过程中发现了Fe²⁺和CO对产物稳定性的负面影响，并深入探究了其作用机制。

基于降解机制的深刻理解，研究人员开发了双管齐下的稳定策略，通过螯合Fe²⁺、降低反应pH值和引入一氧化碳脱氢酶与甲酸脱氢酶等方法，成功提升了胆绿素和胆红素的产率。

关键观点3: 该研究彻底解决了血红素加氧酶的活性抑制问题，构建了完全集成的多酶系统，实现了高产率的胆红素合成。

这个包含五种酶的一体化级联反应系统在1升规模的反应中，成功将3 mM的血红素完全转化为胆红素，产率高达95.8%。最终合成的胆红素化学结构被确认为具有生物活性的胆红素IXα异构体。