脂肪烴類生物燃料因高能量密度、低吸濕性、與現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)及運(yùn)輸設(shè)備具有良好兼容性等優(yōu)勢(shì)被認(rèn)為是液體化石燃料的最佳替代品。
近日，中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過(guò)程研究所李盛英研究團(tuán)隊(duì)以近期發(fā)現(xiàn)的P450脂肪酸脫羧酶OleTJE為研究對(duì)象，通過(guò)天然產(chǎn)烴途徑與脂肪酸高產(chǎn)平臺(tái)高效對(duì)接，在模式微生物大腸桿菌中成功實(shí)現(xiàn)α烯烴（長(zhǎng)鏈末端脂肪烯烴）生產(chǎn)。該α烯烴除作為生物燃料外，還可廣泛用于生產(chǎn)航空潤(rùn)滑劑、洗滌劑和有機(jī)聚合材料等，具有重要的應(yīng)用價(jià)值。相關(guān)成果已在線發(fā)表于Biotechnology for Biofuels。
該團(tuán)隊(duì)博士研究生劉奕等對(duì)來(lái)源于咸海鮮球菌（Jeotgalicoccussp.）的P450脂肪酸脫羧酶OleTJE進(jìn)行異源表達(dá)純化，在體外實(shí)現(xiàn)了直鏈飽和脂肪酸（C12-C20）到相應(yīng)α烯烴的轉(zhuǎn)化，并完成了該酶的底物特異性與光譜學(xué)特性研究。生物信息學(xué)分析顯示OleTJE隸屬于P450 CYP152家族，該家族絕大多數(shù)成員利用過(guò)氧化氫作為電子供體和氧供體對(duì)其底物進(jìn)行轉(zhuǎn)化，故而又被稱為過(guò)氧化物酶。但是，研究人員卻發(fā)現(xiàn)OleTJE也能利用O2作為氧化劑，在不同還原伴侶蛋白幫助下進(jìn)行催化脫羧反應(yīng)。這種不依賴于過(guò)氧化氫輔因子的酶活性為利用代謝工程構(gòu)建高效生產(chǎn)脂肪烯烴生物燃料指明了新方向�；谛碌闹笇�(dǎo)思想，該團(tuán)隊(duì)圍繞OleTJE構(gòu)建的大腸桿菌工程菌株脂肪烯烴產(chǎn)量達(dá)到 97.6 mg/L，為目前國(guó)際上已報(bào)道的最高水平。
該研究為進(jìn)一步通過(guò)代謝工程改造提高微生物產(chǎn)烴量實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用具有重要意義。項(xiàng)目得到了國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（NSFC 31270855）、中組部 “青年千人計(jì)劃” 、研究所“一二六”重點(diǎn)培育項(xiàng)目及美國(guó)波音公司的支持。
Hydrogen peroxide-independent production of α-alkenes by OleTJE P450 fatty acid decarboxylase.
