Metabolic Engineering：蓝细菌产蔗糖研究取得新进展

细履平沙

蓝细菌作为一种光合微生物，可以直接合成微生物易于利用的碳源——蔗糖，近年来在学术界和工业界引起广泛关注。近日，在中科院“百人计划”项目支持下，中国科学院青岛生物能源与过程研究所生物代谢工程团队在利用蓝细菌产蔗糖研究方面取得新进展。

研究人员首先对三种代表性蓝细菌菌株（Synechocystissp. PCC6803，SynechococcuselongatusPCC7942，Anabaenasp. PCC7120）的产蔗糖特性进行了分析；然后通过基因工程手段对Synechocystissp. PCC6803从胞内蔗糖代谢途径和蔗糖胞外分泌两个方面进行了改造，探索其高效分泌产蔗糖的潜力。在胞内蔗糖代谢工程改造方面，通过过量表达蔗糖合成中的关键基因sps (slr0045)、spp(slr0953)、ugp(slr0207)，胞内蔗糖积累量较野生型提高了约2倍；敲除胞内蔗糖合成主要竞争性途径——甘油葡糖苷（GG）合成途径中关键基因ggpS(sll1566)后，胞内积累的蔗糖量较野生型提高了约1.5倍；两者整合后胞内蔗糖积累量较野生型提高了约4倍。蔗糖胞外分泌方面，酸洗法可以将胞内积累的至少80%以上蔗糖分泌到胞外；而表达异源蔗糖转运蛋白后，蔗糖虽然可以分泌到胞外，但其分泌效率较低。本研究为未来利用蓝细菌合成蔗糖，建立新型蓝细菌碳源平台提供了理论基础。