我院微生物代谢工程与高效利用团队在国际权威期刊发表重要研究成果

发布者:董晓彤发布时间:2022-07-11浏览次数:98

  613日,我院微生物代谢工程与高效利用团队在国际食品与营养期刊《Critical Reviews in Food Science and Nutrition》(IF=11.176)上发表学术论文“Sustainable production of astaxanthin in microorganisms: the past, present, and future”。我院微生物代谢工程与高效利用团队孟春晓教授为并列第一作者,高政权教授为通讯作者。616日,该团队在药理学、毒理学和药剂学专业期刊 《Acta Pharmaceutica Sinica B》(IF=11.413)上发表学术论文“Cytochrome P450s in algae: Bioactive natural product biosynthesis and light-driven bioproduction”,孟春晓教授为共同通讯作者,高政权教授参与论文研究并署名,滨州医学院为论文共同通讯单位。

  “Sustainable production of astaxanthin in microorganisms: the past, present, and future”指出,天然虾青素是目前人类在自然界所发现最强抗氧化剂,在医药、食品、化妆品和水产养殖有着非常广阔的应用前景。本文讨论了合成途径中的关键酶及其在代谢过程中的作用,总结了促进虾青素生产的传统、非遗传策略,包括外源添加剂、诱变和适应性进化的方法。重点阐述了基于微生物细胞工厂概念,在各种重组微生物中合成虾青素的成功典型案例。此外,本文还提出了几种改善模式微生物中虾青素积累的新技术,并综合评价了这些创新策略来探讨进一步增加虾青素产量的潜力。本文为相关产业和研究人员提供了新视角。

图1.藻类、酵母和细菌中虾青素生物合成途径

2.虾青素生产的传统、当前和未来的策略

3.结合应用创新策略来增加虾青素的产量

  原文链接https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/10408398.2022.2080176

  “Cytochrome P450s in algae: Bioactive natural product biosynthesis and light-driven bioproduction”指出,藻类为了适应各种生长环境的需要,能够代谢产生多种多样可用于抗癌、抗病毒、抗菌临床药物的开发的天然产物,如聚酮类、非核糖体多肽类、萜类以及生物碱类等。藻类细胞色素P450酶在这些天然化合物合成过程中具有重要作用,但目前对其作用机制方面的认识非常有限。本文对藻类P450酶的重要性,及其在天然产物生物合成以及药物生物制造中催化机制进行了详细综述,并对光驱异源P450反应的理论、技术可行性进行了论述,最后对利用藻类作为光驱“细胞工厂”实现药物/化学品的绿色制造中的问题与挑战进行了分析,并且对未来的研究和发展方向进行了展望。该文对利用微藻这一光合固碳的非传统微生物作为底盘,通过合成生物学和代谢工程手段改造成利用P450酶高效合成药物、高值化学品的研究提供了新思路。


1.藻类P450的主要类型及其共有的催化循环

2. 藻类光合成路径及其作为电子供体用于驱动异源P450反应示意图


3. 藻类P450光驱P450”参与的代表性天然产物/药物的生物合成

  原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211383522000260

  上述2篇文章都得到滨州医学院启动基金(No.BY2021KYQD25BY2021KYQD28)和国家自然科学基金面上(No.31972815, 42176124)和山东省自然科学基金重大基础研究项目(No.ZR2019ZD17, ZR2020ZD23)的资助。