近期，我校3044am永利集团3044noc罗玮教授团队在开发高效细胞工厂合成2,5-二甲基吡嗪方面取得进展，研究成果“Metabolic engineering of Escherichia coli for production of 2,5-dimethylpyrazine”发表于Journal of Agricultural and Food Chemistry期刊（一区、Top期刊，IF=5.7）（https://doi.org/10.1021/acs.jafc.3c08481)。
图1 图形摘要
2，5-二甲基吡嗪（2，5-DMP）是一种高附加值烷基吡嗪类化合物，在食品（作为香料，具有坚果香味）和医药领域（作为格列吡嗪,阿昔莫司等抗高血压或降血糖类药物的中间体）都具有重要的应用价值。相对于反应条件不温和、使用有毒有害试剂的化学合成过程来说，开发高效的微生物细胞工厂合成2，5-DMP是具有可持续性的发展方向。然而，目前已报道的2，5-DMP工程菌株存在产量低、需要添加昂贵试剂等问题。这里，我们通过代谢工程的策略构建了一株无需诱导剂，无需抗生素的高产2，5-DMP的大肠杆菌。首先，在出发菌株中重新构建了2，5-DMP的合成途径。随后通过改善辅因子和前体物L-苏氨酸的供应提高了2，5-DMP的产量。最后优化了关键基因tdh在染色体上的拷贝数，并修饰了L-苏氨酸的转运系统。最终的工程菌株产生了3.1 g/L的2，5-DMP，这是迄今为止已报道的以葡萄糖为碳源发酵生产2，5-DMP的最高产量。本研究使用的策略为2，5-DMP及其衍生物的工业生产奠定了基础。
图2 基于关键基因表达和转运体工程提升2，5-DMP的合成水平
罗玮教授为该论文的通讯作者，我校2021级硕士生曾明曦为论文第一作者。
近年来，我校3044am永利集团3044noc罗玮教授团队利用合成生物学技术在高附加值产品代谢工程、合成调控机制以及生物催化与发酵方面取得重要进展，相关成果陆续发表于Journal of Agricultural and Food Chemistry（2024、2021）、Applied and Environmental Microbiology（2020a、2020b）、Molecular Catalysis（2022、2021）、Bioresource Technology（2018）等本领域权威期刊。
