蓝细菌次级代谢产物伪枝藻素研究进展与展望

作者:张爱娣; 崔金玉*; 张亚宁; 毛绍名*; 栾国栋; 吕雪峰
来源:中国生物工程杂志, 2023, 43(10): 85-95.
DOI:10.13523/j.cb.2304053

摘要

蓝细菌是重要的光合自养微生物,可利用太阳能将二氧化碳转化成高附加产值化学品,且具有营养需求低、生长迅速以及遗传背景简单等优势。伪枝藻素是一种脂溶性芳香族生物碱色素,由少数蓝细菌在胁迫环境下形成,具有很强的紫外吸收、抗炎以及抑制癌细胞增殖的活性,在日化和医药健康领域具有巨大的开发潜力和应用前景。目前,伪枝藻素的合成和调控机制在蓝细菌念珠藻Nostoc punctiforme PCC 73102等中已得到初步解析,但由于天然宿主在遗传改造和工程应用层面存在多重瓶颈,仍无法实现稳定、高效、绿色的生产。随着合成生物学和代谢工程技术的发展,有望通过异源合成及调控实现伪枝藻素的高效生产。总结伪枝藻素的结构、化学性质、功能应用、生物合成途径、调控机制和环境胁迫影响等相关研究进展,并对其未来发展前景进行展望。

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