将Photobacterium sp. LN01发展为一种多功能嗜盐平台，用于调控聚羟基烷酸酯的生物合成

《ACS Synthetic Biology》：Development of Photobacterium sp. LN01 as a Versatile Halophilic Platform for Tunable Biosynthesis of Polyhydroxyalkanoates

通过基因工具箱和代谢工程改造嗜盐菌Photobacterium sp. LN01，成功提升聚3-羟基丁酸-co-4-羟基丁酸（P34HB）产率达103.10 g/L，4HB摩尔含量达13.02 mol%，并实现γ-丁内酯最高71.28%的转化率。

　　

聚(3-羟基丁酸-共-4-羟基丁酸)（P34HB）是一种可生物降解的聚酯，其性质可根据4HB单体的含量进行调节。在本研究中，我们对新分离出的嗜盐菌Photobacterium sp. LN01进行了基因改造，以实现高效的P34HB生产。野生型菌株能够从蔗糖和甘油等碳源中自然合成聚(3-羟基丁酸)（PHB），并在添加γ-丁内酯（GBL）作为辅底物时生成P34HB。我们开发了一套包括共轭和基因组编辑在内的遗传工具箱，用于定向代谢工程改造。首先将Clostridium kluyveri中的CoA转移酶基因orfZ表达在低拷贝质粒上，随后通过将其整合到phaC基因位点来实现染色体水平上的表达，从而使4HB的掺入量从约9%增加到约30%。进一步用orfZ表达模块替换乳酸脱氢酶基因后，乳酸的生成被抑制，在摇瓶培养条件下获得了高达16.45克/升的P34HB，其中4HB的含量占39.79%。通过对orfZ表达水平的精细调控，降低了生物反应器培养过程中的代谢负担，最终获得了103.10克/升的P34HB，4HB的含量为13.02%。GBL的转化率为71.28%，这是迄今为止报道的最高转化率。这项研究证明Photobacterium sp. LN01是一种具有高效且可调P34HB生物合成潜力的优良菌株。