通过工艺集成技术设计的静止细胞，用于仅以甲醇分子为原料生物催化生产稀有天然糖类

《Nature Communications》：Process-integrated engineered resting cells for biocatalytic production of rare natural sugars from sole methanol molecules

　　

摘要

将具有巨大潜力的绿色甲醇转化为高附加值产品，通过生物催化手段实现这一转化被视为建立可持续生物制造体系的有效途径。虽然天然和工程化的微生物能够利用甲醇，但在生长中的细胞中高效地将C1碳转化为有价值的化学品仍然面临挑战，因为非天然代谢途径往往存在碳利用效率低以及催化稳定性差的问题。在此，我们报道了将工程化酶级联反应体系整合到静息细胞中，并与筛选得到的醇氧化酶结合，从而构建出一种高效且稳定的酶-静息细胞级联系统，用于甲醇转化，进而实现L-赤藓糖（C4糖）或L-山梨糖（C6糖）的定制化生产。该系统在以甲醇为原料生产L-赤藓糖的过程中提升了碳原子利用率，且其稳定性也显著优于单独使用酶进行催化的情况。通过将酶级联反应体系与耐用的静息细胞相结合，这一策略为将甲醇及其他C1类底物转化为高附加值产品提供了灵活多样的平台。