KAIST系統(tǒng)代謝工程師為可再生生物質(zhì)合成生物學(xué)融合的微生物芳香族聚酯生產(chǎn)定義了一種新策略。化學(xué)和生物分子工程系的Sang Yup Lee杰出教授團(tuán)隊(duì)通過微生物發(fā)酵，利用可再生原料碳水化合物直接微生物發(fā)酵，從大腸桿菌(E. coli)菌株中生產(chǎn)出芳香族聚酯。

這是第一份確定能夠生產(chǎn)環(huán)保型芳香族聚酯的工程大腸桿菌平臺(tái)菌株的報(bào)告。如果需要，該工程改造的大腸桿菌菌株有可能用作能夠從可再生生物質(zhì)生產(chǎn)各種高價(jià)值芳族聚酯的平臺(tái)菌株。該研究于1月8日在Nature Communications上發(fā)表。

通常，芳族聚酯具有堅(jiān)固的強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性，因此人們對(duì)從可再生的非食品生物質(zhì)發(fā)酵生產(chǎn)芳族聚酯產(chǎn)生了很大的興趣，但沒有成功。

然而，芳族聚酯僅通過用相應(yīng)的芳族單體作為底物進(jìn)料細(xì)胞而制備，并且不是通過從可再生原料碳水化合物如葡萄糖直接發(fā)酵生產(chǎn)的。

為了解決這個(gè)問題，該團(tuán)隊(duì)通過鑒定將苯基鏈烷酸酯活化成相應(yīng)的CoA衍生物的CoA轉(zhuǎn)移酶，規(guī)定了芳香族聚酯生產(chǎn)的詳細(xì)程序。在這個(gè)過程中，研究人員利用大腸桿菌的代謝工程，基于基因組規(guī)模的代謝通量分析從葡萄糖生產(chǎn)苯基鏈烷酸酯。特別是，KAIST團(tuán)隊(duì)對(duì)基因表達(dá)進(jìn)行了調(diào)節(jié)，以生產(chǎn)具有不同單體組分的各種芳族聚酯。

該研究團(tuán)隊(duì)成功地生產(chǎn)了芳香族聚酯，這是一種非天然聚合物，采用了將代謝工程和合成生物學(xué)相結(jié)合的策略。他們通過該系統(tǒng)成功地生物合成了各種芳香族聚酯，從而證明了本研究的環(huán)境友好型生物合成系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。此外，他的團(tuán)隊(duì)還證明了從可再生資源擴(kuò)大芳香族聚酯范圍的潛力，預(yù)計(jì)這將在生物塑料工業(yè)中發(fā)揮重要作用。

李教授說：“生態(tài)友好和可持續(xù)的化學(xué)工業(yè)是每個(gè)國(guó)家面臨的關(guān)鍵全球議程。我們正在研究一個(gè)沒有石油依賴的生化行業(yè)，并開展各種研究活動(dòng)來解決這個(gè)問題。我們提出的將是推動(dòng)生化行業(yè)向前發(fā)展的機(jī)會(huì)。“