大连化物所工业生物技术基础研究取得重要进展

2011-8-31 11:33 来源: 中国科学院
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  近日,中科院大连化学物理研究所生物质高效转化研究组(1816组)在工业生物技术基础研究领域取得重要进展,相关结果以全文形式发表在Applied and Environmental Microbiology(2011, 77(17), 6133–6140. doi:10.1128/AEM.00630-11)。

  细胞内氧化还原辅因子烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)不仅参与数百种氧化还原反应,还参与很多其他非氧化还原过程。因此,氧化还原辅因子浓度受到细胞严格自我调控。在工业生物技术领域,调控辅因子浓度是提高产量的重要手段,得到广泛应用。但一直以来人们并不知道细胞内氧化还原辅因子的浓度阈值,并且难以使微生物细胞利用环境中的NAD,制约了辅因子调控手段的有效性和可预见性。

  赵宗保研究员等以大肠杆菌为模式材料,通过表达NAD(H)跨膜转运蛋白NTT4,赋予了大肠杆菌利用胞外NAD(H)的能力;进一步通过敲除内源的NAD合成基因nadE,获得了NAD营养缺陷型工程菌株。研究人员利用该工程菌株确定了大肠杆菌细胞内NAD的浓度阈值。审稿人认为,论文令人信服地实现大幅度改变胞内辅因子浓度,并回答了细胞内极端辅因子浓度的基本科学问题。

  该项研究不仅获得了一些具有特殊功能的生物学材料,而且对理性设计“细胞工厂”、提高生物转化及生物催化效率,具有重要理论参考价值。