综述：通过翻译后开关重新布线微生物代谢

《TRENDS IN Biotechnology》：Rewiring microbial metabolism through post-translational switches

本综述系统梳理了当前用于调控微生物细胞工厂代谢通量的翻译后调控工具（如降解标签、空间区室化和变构开关），重点阐述了通过调控酶丰度、定位和活性实现动态代谢控制的新策略，并展望了正交、高效、跨物种兼容系统的未来方向，为开发下一代代谢工程工具提供了重要见解。

　　

Highlights

近期，翻译后调控（post-translational regulation）领域的进展使得在微生物细胞工厂（microbial cell factories）中实现快速、精确的代谢通量（metabolic flux）控制成为可能。多样化的蛋白降解标签（protein degradation tags）已被设计出来，用于精细调控关键途径酶的丰度。无论是天然亚细胞区室还是合成无膜细胞器，都已被用于重新定位参与代谢途径的酶。人工智能的进步促进了合成变构蛋白的重新设计和从头（de novo）构建，以实现动态的酶活性控制。

Abstract

翻译后调控工具的最新进展使得能够对微生物细胞工厂中的代谢通量进行精确和快速的控制。在这篇综述中，我们系统地总结了当前用于调控关键代谢酶丰度、定位和活性的翻译后调控工具。我们首先讨论了用于可调控制酶水平的蛋白降解标签。接着，我们探讨了通过天然和合成亚细胞区室进行的空间调控。我们还重点介绍了工程化变构开关（allosteric switches）的新兴方法，包括计算和从头设计方法。最后，我们展望了未来朝向正交（orthogonal）、高效和跨物种兼容系统的发展方向。本综述提供了概念和技术上的见解，以指导开发用于微生物细胞工厂动态代谢控制的下一代翻译后调控工具。