三酶级联反应合成肌醇

肌醇作为一种高附加值产品，已广泛应用于医药、饲料、食品、化妆品等行业。酶法高效生产高附加值产品是先进生物制造的重要手段，多酶级联反应被称为下一代生物催化技术。陶勇，中国科学院微生物研究所，建立了一个三酶级联反应系统，包括多聚磷酸葡萄糖激酶、1-磷酸合成酶和肌醇单磷酸化酶，实现了由葡萄糖和多聚磷酸合成的高附加值产品-肌醇。

葡萄糖和多聚磷酸合成肌醇不需要三酶级联反应系统ATP和辅因子。磷酸基团由多聚磷酸葡萄糖激酶提供（PPGK）葡萄糖的磷酸化在关键酶1-磷酸肌醇合成酶的作用下实现（IPS）6-磷酸葡萄糖（G-6P）转化为3-磷酸肌醇（I- ），最后，肌醇单磷酸化酶（IMP）的去磷酸化作用下实现肌醇的合成。

该研究实现了肌醇的三酶级联合成，为进一步构建“细胞工厂”，实现肌醇的细胞法合成打下了基础。同时也为肌醇的下游产物（如鲨肌醇、葡萄糖醛酸等）的生物合成指明了方向。

研究成果发表在Enzyme and Microbial Technology中国科学院重点部署的期刊（No.ZDRW-ZS-2016-3-1）的资助。中国科学院微生物生理代谢工程重点实验室陶勇研究小组主要从事工业微生物代谢工程的基础和应用研究，通过代谢工程、合成生物学改造大肠杆菌、酵母等微生物，建立高效的全细胞催化剂生产高附加值化学品。