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我校祁峰教授课题组在辅酶Q10生物合成研究领域取得新进展

时间:2025-06-12浏览:10设置

我校生命科学学院工业微生物教育部工程研究中心祁峰课题组在类球红细菌合成辅酶Q10的相关研究取得新进展。辅酶Q10是一种脂溶性泛醌,作为电子传递的关键载体,广泛存在于真核生物线粒体内膜及原核生物(如Rhodobacter sphaeroides)质膜中。尽管其具备天然合成能力,但工业规模的CoQ10生产仍受限于类球红细菌代谢调控效率低下及遗传工具匮乏等问题。本研究聚焦于CoQ10与细胞内脂质积累的关联机制,旨在通过代谢工程策略提升其产量。研究发现强化心磷脂(CL)合成相关基因的工程菌株因膜表面积显著扩大,实现了CoQ10产量的协同提升;然而三酰甘油(TAG)过度积累会竞争碳源,导致CoQ10产量下降。进一步通过CRISPR-CBE系统破坏磷脂酶DPLD)和溶血磷脂酶(PLDB)基因,抑制磷脂过度水解,有效促进了CoQ10的生物合成。最终,整合上述策略的优化菌株RS-SQCL04经补料分批发酵,CoQ10产量较对照组实现了大幅提升。

  本研究首次揭示了CoQ10与细胞内脂质积累的内在联系,证实了磷脂(尤其是CL)与TAG代谢在调控CoQ10合成中的关键作用,为工业化规模生产CoQ10提供了可扩展的技术路径,具有重要的应用前景。

相关工作以题目为 Modulating lipid metabolism for enhancement of coenzyme Q10 production in Rhodobacter sphaeroides 的论文发表在20256月刊出的生物资源与工程技术领域顶级国际刊物Bioresource Technology SCI一区,Top上。




福建师范大学生命科学学院工业微生物教育部工程中心为第一通讯单位。我院工程中心祁峰教授为本文的通讯作者,王冰梅副教授和黄建忠教授为本文的共同通讯作者2021级硕士研究生(现为2024级博士生包心茹、2022级硕士研究生钟洁和2023级硕士研究生黄子康为本文共同第一作者。该研究得到国家自然科学基金、国家现代农业产业技术体系建设专项和福建自然科学基金等项目的资助。

全文链接 https://doi.org/10.1016/j.biortech.2025.132794

(生命科学学院)


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