重组大肠杆菌生物转化胆绿素高效合成胆红素及其NADPH原位再生系统的构建

本研究针对胆红素(一种具有重要药用价值的血红素代谢产物)的生物合成难题，开发了基于重组大肠杆菌的胆绿素生物转化系统。研究人员通过异源表达来自大鼠(Rattus norvegicus)的新型胆绿素还原酶(BvdR')和来自巨大芽孢杆菌(Priestia megaterium)的葡萄糖脱氢酶(GDH)，在优化条件(520 mg/L胆绿素，pH 7.5，37°C)下实现了99.2%的胆绿素转化率和89.9%的胆红素产率。该研究创新性地整合了NADPH原位再生系统，为规模化生产胆红素提供了经济高效的新策略。

　　

这项突破性研究展示了一种利用重组大肠杆菌(Escherichia coli)将胆绿素(biliverdin)高效转化为胆红素(bilirubin)的创新方法。科研团队巧妙地构建了一个双酶共表达系统：从褐家鼠(Rattus norvegicus)中鉴定的新型胆绿素还原酶(BvdR'，编号XP_032760038.1)负责催化转化反应，而来自巨大芽孢杆菌(Priestia megaterium)的葡萄糖脱氢酶(GDH)则构建了高效的NADPH辅因子再生循环。在520 mg/L底物浓度、pH 7.5和37°C的最适条件下，该系统展现出惊人的转化效率——胆绿素转化率高达99.2%，胆红素产率达到89.9%。特别值得一提的是，通过整合NADPH原位再生系统，研究团队大幅降低了生产成本，为这种具有显著生物活性的血红素代谢产物的工业化生产开辟了新途径。该成果不仅为胆红素的规模化制备提供了经济可行的生物技术方案，也为其他高附加值天然产物的生物合成提供了重要参考。