Alcanivorax borkumensis合成甘氨酸-葡萄糖脂质生物表面活性剂的分子机制及其在石油降解中的关键作用

来自德国的研究人员针对海洋石油污染治理难题，揭示了Alcanivorax borkumensis通过非核糖体肽合成酶(NRPS)、糖基转移酶和磷酸泛酰巯基乙胺转移酶基因簇合成甘氨酸-葡萄糖脂质生物表面活性剂的分子机制。研究发现该糖脂化合物对细菌附着油水界面、十六烷代谢及生物膜形成具有决定性作用，为解释该菌在油污环境中的竞争优势提供了新见解。

　　

海洋细菌Alcanivorax borkumensis堪称"石油清道夫"，专精于降解浮游植物衍生物、天然烃渗漏和原油泄漏产生的烷烃。最新研究破解了其合成甘氨酸-葡萄糖脂质(glycine-glucolipid)生物表面活性剂的分子密码：一个包含非核糖体肽合成酶(NRPS)、糖基转移酶和磷酸泛酰巯基乙胺转移酶的基因簇协同工作。NRPS巧妙地将甘氨酸和D-3-羟基癸酰辅酶A(D-3-hydroxydecanoyl-CoA)组装成四聚体糖苷配基(tetra-D-3-hydroxydecanoyl-glycine)，再由糖基转移酶为其"戴上"葡萄糖帽子。

失去这种"分子肥皂"的突变株表现令人震惊——在油水界面"站不稳脚"，啃食十六烷(hexadecane)的能力大打折扣，连碳储备也捉襟见肘。更关键的是，这种两亲性化合物如同细菌的"石油吸管"，既能促进油滴表面生物膜(biofilm)的构建，又能帮助烷烃分子跨膜运输。这完美解释了为何油污海域总活跃着大量Alcanivorax：其细胞表面富集的甘氨酸-葡萄糖脂质让每个细菌都变身微型表面活性剂工厂，堪称微生物界的"去污小能手"。