《自然通讯》发表微生物技术国家重点实验室2-羟基戊二酸代谢研究新进展

发布日期:2018-06-06 字号:  点击次数:

近日,微生物技术国家重点实验室与上海交通大学、山东大学第二医院、中国科学院植物生理生态研究所合作的研究成果“Increased glutarate production by blocking the glutaryl-CoA dehydrogenation pathway and a catabolic pathway involving L-2-hydroxyglutarate”在Nature Communications上发表(Nature Communications, 2018, Article number: 2114,IF:13.092)。微生物技术国家重点实验室博士研究生张曼曼为论文第一作者,微生物技术国家重点实验室高超教授和上海交通大学许平教授为该论文的共同通讯作者,山东大学微生物技术国家重点实验室为论文第一单位。

D-2-羟基戊二酸与L-2-羟基戊二酸一直被视为生物体内的异常代谢物,过量积累可导致癌症等疾病的发生。高超教授等2017年发现D-2-羟基戊二酸合成与分解代谢的耦合可推动微生物中L-丝氨酸的合成,因而D-2-羟基戊二酸同样可被视为一种基础代谢中的正常代谢物(PNAS Plus, 2017, 114: E7574-E7582,IF:10.414)。在最新研究中,高超教授等发现了一种新的戊二酸羟基化酶CsiD,可催化戊二酸羟基化生成L-2-羟基戊二酸;L-2-羟基戊二酸可在L-2-羟基戊二酸氧化酶LhgO的作用下生成2-酮基戊二酸。CsiD与LhgO在传统的戊二酸脱氢途径之外,构成了一条新的戊二酸羟基化代谢途径。该工作更新了研究者对于生物体戊二酸代谢机制的认识,将L-2-羟基戊二酸重新定义为一种在生物体基础代谢中发挥重要作用的中间代谢物。另外通过同时失活戊二酸脱氢途径与羟基化途径,成功实现了基于L-赖氨酸的戊二酸高效生产,为戊二酸这一重要生物基化学品生产菌株的开发奠定了理论基础。

以上研究得到了国家自然科学基金面上项目、山东省杰出青年基金和山东大学青年学者未来计划的资助。高超教授研究领域为微生物生理与代谢、生物催化,近年来在微生物2-羟基羧酸的代谢机制及相关酶的应用方面取得了系列进展。

相关链接:https://www.nature.com/articles/s41467-018-04513-0

 

【 作者:马翠卿  来源:微生物研究院   责任编辑:qdxq 】

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