作者: 刘一奇、蔡孟浩  图片: 刘一奇

       近日，代谢工程领域权威期刊《代谢工程》（Metabolic Engineering, IF 8.142）在线发表了公司张元兴教授团队蔡孟浩研究组的最新研究成果“Engineered monoculture and co-culture of methylotrophic yeast for de novoproduction of monacolin J and lovastatin from methanol.MetabolicEngineering2018, 45:189-199”。

       该研究在甲基营养型酵母—毕赤酵母（Pichia pastoris）中异源重构并优化了降血脂药物洛伐他汀、降血脂药物辛伐他汀关键中间体莫纳可林J的生物合成途径，使得以廉价、可再生的甲醇为底物生产大宗或高附加值药用化合物的酵母细胞工厂概念得以实现。同时，为解决复杂异源合成途径引起的遗传及代谢负担，作者针对不同代谢途径节点进行了代谢途径的模块化设计及分配组装，同时采用不同荧光标记装载不同模块的酵母细胞实现菌群精确测量，最终通过多细胞共培养策略在反应器上实现了洛伐他汀及莫纳可林J的高效生物合成。

      甲醇是目前化工产业的大宗副产物，廉价易得，且可通过甲烷氧化、二氧化碳还原实现可再生制备，作为一种潜在的优质碳源已引起广泛关注。本研究结合酵母底盘细胞代谢甲醇的优良特性，极大拓展了毕赤酵母作为传统重组蛋白表达系统的应用范畴，构建了一个高效、稳定、低成本、少污染的绿色细胞工厂，为他汀类药物的异源生物合成提供了一种新思路和方法，同时也可用于其他大宗或高附加值药物的生物合成。该研究组近年来一直致力于甲醇酵母生物合成元器件设计及底盘细胞开发用于药物生物合成，前期探索工作已发表于J. Biol. Chem., Sci. Rep., Microb. Cell Fact., J. Biotechnol等知名期刊。

      该论文主要实验工作由博士生刘一奇和硕士生屠肖虎完成，主要指导教师为蔡孟浩副教授，论文第一作者为刘一奇，通讯作者为蔡孟浩。研究工作得到3044am永利集团阿华生物工程研究所团队的大力支持。研究工作得到上海市科技创新行动计划基础研究项目（合成生物学）和3044am永利集团远志计划基金的资助。