近日，中國科學院大連化學物理研究所生物技術部生物質高效轉化研究組（1816組）趙宗保研究員團隊與瑞典查爾姆斯理工大學（Chalmers University of Technology）Jens Nielsen教授、德國法蘭克福大學（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進展：設計改造了脂肪酸合酶，并擴展了脂肪酸合成機器的產物譜，相關研究成果發表在Nature Chemical Biology（DOI:10.1038/nchembio.2301）上，并將以封面故事形式在該刊四月期正式發表。

大連化物所脂肪酸合成代謝研究取得新進展

　　脂肪酸是組成細胞的重要分子，也是生物燃料和油脂化工的基礎原料。脂肪酸合酶（FAS）是細胞合成脂肪酸的關鍵酶，而真菌來源的FAS催化活性相對較高。真菌FAS是多功能酶，含7個不同催化結構域（AT、ER、DH、MPT、KR、KS和PPT）和1個?；d體蛋白（ACP）結構域，分子量約270萬道爾頓，可組裝成籠狀超分子結構。盡管真菌FAS的催化機制和晶體結構已被闡釋，但因其過于復雜，通常被認為很難進行操縱和改造。

　　該研究團隊前期通過對產油酵母多組學研究發現，圓紅冬孢酵母攜帶一種含兩個?；d體蛋白（ACP）結構域的FAS（Nat. Commun.2012，3，1112）；通過冷凍電鏡分析表明，該FAS也組裝成典型籠狀結構（Protein Sci.2015，24，987）。近期研究發現，只需一個ACP即可行使脂肪酸合成功能。因此，研究人員用細菌來源的硫酯酶（TE）替換其中一個ACP，所得雜合FAS主要產生中/短鏈長的脂肪酸；類似地，改造另外兩種真菌FAS，也得到了預期結果；更重要的是，利用該策略引入甲基酮合酶（Mks2），所得雜合FAS能合成長鏈甲基酮。該研究結果表明，將異源蛋白嵌入真菌FAS籠型超分子結構，可得到具有新功能的脂肪酸合成機器，這可為借用脂肪酸合成途徑進行生物制造提供新路線。

    上述研究得到國家自然科學基金委的資助，并得到大連化物所生物分離分析新材料與新技術研究組（1809組）和公共分析測試組（DNL2001）的協助。