近日，中科院大連化物所生物質(zhì)高效轉(zhuǎn)化研究團(tuán)隊(duì)趙宗保研究員與瑞典查爾姆斯理工大學(xué)（Chalmers University of Technology）Jens Nielsen教授、德國法蘭克福大學(xué)（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(jìn)展：成功構(gòu)建了雜合脂肪酸合酶，并擴(kuò)展了脂肪酸合成機(jī)器的產(chǎn)物譜，相關(guān)研究成果發(fā)表在英國《自然-化學(xué)生物學(xué)》雜志上。

脂肪酸是組成細(xì)胞的重要分子，也是生物燃料和油脂化工的基礎(chǔ)原料，主要由脂肪酸合酶（FAS）合成。真菌FAS為多功能酶，含7個不同催化結(jié)構(gòu)域和1個酰基載體蛋白（ACP）結(jié)構(gòu)域，分子量約270萬道爾頓，可組裝成籠狀超分子結(jié)構(gòu)，被認(rèn)為很難進(jìn)行操控。

研究人員通過對產(chǎn)油酵母多組學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，圓紅冬孢酵母攜帶一種含2個結(jié)構(gòu)域的FAS，冷凍電鏡分析表明，該FAS也組裝成典型籠狀結(jié)構(gòu)。研究中發(fā)現(xiàn)只需其中一個ACP即可行使脂肪酸合成功能。因此，研究人員利用硫酯酶替換其中一個ACP，所得雜合FAS主要產(chǎn)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(yù)期結(jié)果；更重要的是，利用該策略引入甲基酮合酶所得雜合FAS能合成長鏈甲基酮。

研究結(jié)果表明，真菌FAS中可嵌入異源結(jié)構(gòu)域籠，得到具有新功能的脂肪酸合成機(jī)器，為利用脂肪酸合成途徑進(jìn)行生物制造提供新機(jī)遇。 上述研究得到國家自然科學(xué)基金委的資助，并得到我所生物分離分析新材料與新技術(shù)研究組（1809組）和公共分析測試組（DNL2001）的協(xié)助。