近日，我所生物技术研究部合成微生物学研究组（1823组）周雍进研究员团队在甲醇生物转化研究方向取得新进展。研究团队以多形汉逊酵母为宿主，构建并优化倍半萜β-法尼烯的生物合成，实现以甲醇为唯一碳源高效合成β-法尼烯。
β-法尼烯可用于制备生物燃料、维生素E和橡胶材料（聚法尼烯）。目前，其来源主要从植物中提取，由于植物培养周期长，易受环境影响，制约了β-法尼烯的稳定供应。构建“微生物细胞工厂”利用可再生原料生产β-法尼烯是一种潜在的绿色制造路线。甲醇可以通过太阳能等绿色能源以CO2为原料大量合成，是一种理想C1原料。然而，微生物的甲醇代谢速度慢，且甲醇有一定生物毒性，制约了甲醇到目标产物的合成效率，因此，亟需构建转化甲醇高效合成β-法尼烯的“细胞工厂”。
本工作以高产脂肪酸菌株为底盘（Nat. Metab.，2022），通过合酶筛选和优化其表达及代谢切换策略，实现了快速高效合成β-法尼烯。进一步研究发现甲羟戊酸途径优化和前体供应的强化，显著提升了β-法尼烯生物合成效率。优化后的工程菌株以甲醇作为唯一碳源，上罐补料发酵β-法尼烯产量达到14.7 g/L，该工作为甲基酵母利用甲醇高效生产萜类化合物提供指导。
相关成果以“Engineering yeast for high-level production of β-farnesene from sole methanol”为题，于近日发表在《代谢工程》（Metabolic Engineering）上。该工作的第一作者是1823组博士后李净净。该工作得到国家重点研发计划、我所创新基金等项目资助。（文/图 李净净）
