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近日，中國科學院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所研究團隊提出體外代謝工程技術(shù)，實現(xiàn)了從纖維二糖到β-1,2-葡聚糖的高效無輔酶合成，打破了天然多糖合成中結(jié)構(gòu)難以精確調(diào)控的困境，為多糖生物制造提供了新的技術(shù)路徑。研究設計了全新的四酶體外代謝路徑，通過纖維二糖磷酸化酶、β-1,2-低聚葡聚糖磷酸化酶、葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶的協(xié)同作用，實現(xiàn)糖苷鍵定向重排，無需CoA、ATP等輔酶及外部能量輸入，摩爾得率達到93.3%，生產(chǎn)速率達到4.0g/L/h，挖掘并表征了來自嗜熱菌的高活性熱穩(wěn)定β-1,2-低聚葡聚糖磷酸化酶，其催化效率與熱穩(wěn)定性均優(yōu)于已報道酶類，建立了pH自中和調(diào)控系統(tǒng)，通過優(yōu)化引物濃度、酶配比等參數(shù)，實現(xiàn)聚合度的精準調(diào)控，使得產(chǎn)物分散性指數(shù)最低可達1.11，優(yōu)于行業(yè)現(xiàn)有水平。該技術(shù)生產(chǎn)的β-1,2-葡聚糖可廣泛應用于生物催化、藥物遞送、食品添加劑等領域，在纖維素酶誘導劑槐糖制備、免疫調(diào)節(jié)劑開發(fā)等方向具有產(chǎn)業(yè)化前景。相關研究成果在線發(fā)表在《?代謝工程》（Metabolic Engineering）上。研究工作得到國家重點研發(fā)計劃等的支持。論文鏈接體外代謝工程催化纖維二糖精準合成β-1,2-葡聚糖