青岛能源所微生物产脂肪烃研究取得新进展

脂肪烃类生物燃料因高能量密度、低吸湿性、与现有发动机系统及运输设备具有良好兼容性等优势被认为是液体化石燃料的最佳替代品。

近日，中国科学院青岛生物能源与过程研究所李盛英研究团队以近期发现的P450脂肪酸脱羧酶OleTJE为研究对象，通过天然产烃途径与脂肪酸高产平台高效对接，在模式微生物大肠杆菌中成功实现α烯烃（长链末端脂肪烯烃）生产。该α烯烃除作为生物燃料外，还可广泛用于生产航空润滑剂、洗涤剂和有机聚合材料等，具有重要的应用价值。相关成果已在线发表于Biotechnology for Biofuels。

该团队博士研究生刘奕等对来源于咸海鲜球菌（Jeotgalicoccussp.）的P450脂肪酸脱羧酶OleTJE进行异源表达纯化，在体外实现了直链饱和脂肪酸（C12-C20）到相应α烯烃的转化，并完成了该酶的底物特异性与光谱学特性研究。生物信息学分析显示OleTJE隶属于P450 CYP152家族，该家族绝大多数成员利用过氧化氢作为电子供体和氧供体对其底物进行转化，故而又被称为过氧化物酶。但是，研究人员却发现OleTJE也能利用O2作为氧化剂，在不同还原伴侣蛋白帮助下进行催化脱羧反应。这种不依赖于过氧化氢辅因子的酶活性为利用代谢工程构建高效生产脂肪烯烃生物燃料指明了新方向。基于新的指导思想，该团队围绕OleTJE构建的大肠杆菌工程菌株脂肪烯烃产量达到 97.6 mg/L，为目前国际上已报道的最高水平。

该研究为进一步通过代谢工程改造提高微生物产烃量实现工业化应用具有重要意义。项目得到了国家自然科学基金面上项目（NSFC 31270855）、中组部 “青年千人计划” 、研究所“一二六”重点培育项目及美国波音公司的支持。

（发布：沈兰霞）