7月8日Communications Biology报道，日本RIKEN可持续资源科学中心（RIKEN Center for Sustainable Resource Science，CSRS）研究者利用光合细菌成功生产蛛丝蛋白，该研究将开创利用光合细菌稳定大量生产蛛丝蛋白的新纪元。
蛛丝蛋白兼备强韧和轻盈、生物可降解和生物相容等优良特性，可用于制造高性能材料和生物医学材料，但目前利用蜘蛛进行蛛丝蛋白大量生产并不可行。
CSRS研究团队专注于研究海洋光合作用紫色细菌（Rhodovulum sulfidophilum），这种细菌在海水中生长，使用太阳能作为能量来源，吸收二氧化碳和氮气，因此非常适合用于建立可持续的细胞工厂。研究人员对这种细菌进行了基因改造，使其产生MaSp1蛋白，该蛋白是蛛丝蛋白的主要成分，并对蛛丝的强度起着重要作用。研究者不断优化插入基因序列使其生产更多的MaSp1蛋白。研究者通过简单的配方：人工海水、碳酸氢盐、氮气、酵母提取物以及近红外光照射，就能使该光合细菌能够良好生长并有效地生产蛛丝蛋白。进一步研究证实，细菌产生的纤维的表面和内部结构与蜘蛛自然产生的纤维非常相似。
该研究首次证明了利用光合细菌生产大量蛛丝蛋白的可行性。通过碳中性的光合微生物细胞工厂生产生物基和可生物降解材料，有助于早日实现联合国通过的可持续发展目标，为缓解能源、水和粮食危机，解决固体废物和全球变暖问题提供可行的解决思路。
吴晓燕 编译自https://www.sciencedaily.com/releases/2020/07/200708105955.htm
原文链接：https://www.nature.com/articles/s42003-020-1099-6
原文标题：A marine photosynthetic microbial cell factory as a platform for spider silk production
