2020年4月23日《自然-通讯》报道，韩国高等科学技术院（KAIST） 与庆北国立大学研究者合作筛选出了一种迄今为止生产效率最高的琥珀酸合成菌株，有望实现琥珀酸的大规模生产。
琥珀酸又称为丁二酸，是一种四碳二羧酸，可作为重要工业化学品的前体（例如1,4-丁二醇、γ-丁内酯、四氢呋喃等），是最有前途的平台化学品之一，被美国能源部列为12种最具潜力的大宗生物基化学品之首。琥珀酸及其衍生物被广泛地应用于食品、医药和化工等领域。以往的研究证明，曼海姆氏琥珀酸生产菌（Mannheimia succiniciproducens）是生产琥珀酸的最佳的菌株之一。
此次，研究者使用从韩国奶牛瘤胃中分离出的曼海姆氏琥珀酸生产菌菌株，运用系统代谢工程设计对其进行定向优化，成功筛选出生产效率最高的琥珀酸的菌株。具体说来，研究者首先确定了琥珀酸生产过程中的关键酶（苹果酸脱氢酶）的晶体结构，运用蛋白质工程技术开发出具有更好催化性能的酶，对曼海姆氏琥珀酸生产菌的琥珀酸生产途径进行迭代优化。筛选出的工程菌株利用葡萄糖、甘油和二氧化碳可以发酵产生134g /L的琥珀酸。对比以前生产方法平均每小时每升1-3克的生产效率，该菌株能够达到每小时21克琥珀酸的生产量，这是迄今为止报道的世界上最高的琥珀酸生产效率。
研究者表示，对可再生的非粮食资源和二氧化碳高效生物基生产琥珀酸的研究，为减少化石资源的依赖提供了基础，该研究将促进由石化产业向生态友好的生物产业的转型。
吴晓燕 编译自https://www.technologynetworks.com/immunology/news/bacteria-acts-as-an-industrial-chemical-precursor-factory-334502
原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-020-15839-z
原文标题：Enhanced succinic acid production by Mannheimia employing optimal malate dehydrogenase
