利用萊茵衣藻葉綠體基因工程技術(shù)生產(chǎn)表面活性劑

HAA(Hydroxyalkanoyloxyalkanoates)是一種脂基表面活性劑,具有許多潛在應(yīng)用場(chǎng)景,其生物合成前體是鼠李糖脂,而鼠李糖脂具有優(yōu)秀的理化性質(zhì)、生物活性及可降解性。鼠李糖脂的生物合成,主要由病原菌假單胞菌生產(chǎn),利用非病原微生物合成鼠李糖脂的努力也在進(jìn)行中。由于能夠有效地將CO2轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)及感興趣的生物產(chǎn)品,單細(xì)胞光合微藻已成為可持續(xù)工業(yè)生物技術(shù)的底盤。在此,我們以萊茵衣藻為底盤,嘗試合成鼠李糖脂。向萊茵衣藻葉綠體基因組中導(dǎo)入源自假單胞菌的RhlA基因,它是一種酰基轉(zhuǎn)移酶,催化脂肪酸循環(huán)中兩個(gè)3-羥烷基酸的縮合,生成HAA。借助UHPLC-MS和GC,鑒定并定量分析了4種鏈長(zhǎng)的同系物,包括C10-C10和C10-C8以及少量的C10-C12、C10-C6。HAA存在于細(xì)胞內(nèi),但也在細(xì)胞外的培養(yǎng)基種累積。另外,在光自養(yǎng)環(huán)境下(僅利用大氣中CO2)也可生成HAA。綜上所述,萊茵衣藻葉綠體中成功表達(dá)有活性的RhlA,在真核細(xì)胞中合成HAA。此外??苫谖⒃宓纳锕こ碳夹g(shù),開發(fā)安全、高效、低成本、可持續(xù)的生產(chǎn)鼠李糖脂的平臺(tái)。

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