藍細菌作為一種光合微生物，可以直接合成微生物易于利用的碳源——蔗糖，近年來在學術界和工業界引起廣泛關注。近日，在中科院“百人計劃”項目支持下，中國科學院青島生物能源與過程研究所生物代謝工程團隊在利用藍細菌產蔗糖研究方面取得新進展。
研究人員首先對三種代表性藍細菌菌株(Synechocystissp. PCC6803，SynechococcuselongatusPCC7942，Anabaenasp. PCC7120)的產蔗糖特性進行了分析;然后通過基因工程手段對Synechocystissp. PCC6803從胞內蔗糖代謝途徑和蔗糖胞外分泌兩個方面進行了改造，探索其高效分泌產蔗糖的潛力。在胞內蔗糖代謝工程改造方面，通過過量表達蔗糖合成中的關鍵基因sps (slr0045)、spp(slr0953)、ugp(slr0207)，胞內蔗糖積累量較野生型提高了約2倍;敲除胞內蔗糖合成主要競爭性途徑——甘油葡糖苷(GG)合成途徑中關鍵基因ggpS(sll1566)后，胞內積累的蔗糖量較野生型提高了約1.5倍;兩者整合后胞內蔗糖積累量較野生型提高了約4倍。蔗糖胞外分泌方面，酸洗法可以將胞內積累的至少80%以上蔗糖分泌到胞外;而表達異源蔗糖轉運蛋白后，蔗糖雖然可以分泌到胞外，但其分泌效率較低。本研究為未來利用藍細菌合成蔗糖，建立新型藍細菌碳源平臺提供了理論基礎。
該研究成果已在線發表于Metabolic Engineering雜志(Exploring the Photosynthetic Production Capacity of Sucrose by Cyanobacteria)。
青島能源所藍細菌產蔗糖研究取得新進展
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