利用莱茵衣藻叶绿体基因工程技术生产表面活性剂

HAA(Hydroxyalkanoyloxyalkanoates)是一种脂基表面活性剂,具有许多潜在应用场景,其生物合成前体是鼠李糖脂,而鼠李糖脂具有优秀的理化性质、生物活性及可降解性。鼠李糖脂的生物合成,主要由病原菌假单胞菌生产,利用非病原微生物合成鼠李糖脂的努力也在进行中。由于能够有效地将CO2转化为生物质及感兴趣的生物产品,单细胞光合微藻已成为可持续工业生物技术的底盘。在此,我们以莱茵衣藻为底盘,尝试合成鼠李糖脂。向莱茵衣藻叶绿体基因组中导入源自假单胞菌的RhlA基因,它是一种酰基转移酶,催化脂肪酸循环中两个3-羟烷基酸的缩合,生成HAA。借助UHPLC-MS和GC,鉴定并定量分析了4种链长的同系物,包括C10-C10和C10-C8以及少量的C10-C12、C10-C6。HAA存在于细胞内,但也在细胞外的培养基种累积。另外,在光自养环境下(仅利用大气中CO2)也可生成HAA。综上所述,莱茵衣藻叶绿体中成功表达有活性的RhlA,在真核细胞中合成HAA。此外。可基于微藻的生物工程技术,开发安全、高效、低成本、可持续的生产鼠李糖脂的平台。

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