脂肪酸合成代谢研究取得新进展

沪震生物

2017/03/03 16:31

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脂肪酸合成代谢研究取得新进展

近日，中科院大连化物所生物质高效转化研究团队赵宗保研究员与瑞典查尔姆斯理工大学（Chalmers University of Technology）Jens Nielsen教授、德国法兰克福大学（Goethe University Frankfurt）Martin Grininger教授合作在真菌脂肪酸合酶改造研究中取得新进展：成功构建了杂合脂肪酸合酶，并扩展了脂肪酸合成机器的产物谱，相关研究成果发表在英国《自然-化学生物学》杂志上。

脂肪酸是组成细胞的重要分子，也是生物燃料和油脂化工的基础原料，主要由脂肪酸合酶（FAS）合成。真菌FAS为多功能酶，含7个不同催化结构域和1个酰基载体蛋白（ACP）结构域，分子量约270万道尔顿，可组装成笼状超分子结构，被认为很难进行操控。

研究人员通过对产油酵母多组学研究发现，圆红冬孢酵母携带一种含2个结构域的FAS，冷冻电镜分析表明，该FAS也组装成典型笼状结构。研究中发现只需其中一个ACP即可行使脂肪酸合成功能。因此，研究人员利用硫酯酶替换其中一个ACP，所得杂合FAS主要产生中/短链长的脂肪酸；类似地，改造另外两种真菌FAS，也得到了预期结果；更重要的是，利用该策略引入甲基酮合酶所得杂合FAS能合成长链甲基酮。

研究结果表明，真菌FAS中可嵌入异源结构域笼，得到具有新功能的脂肪酸合成机器，为利用脂肪酸合成途径进行生物制造提供新机遇。上述研究得到国家自然科学基金委的资助，并得到我所生物分离分析新材料与新技术研究组（1809组）和公共分析测试组（DNL2001）的协助。