中南林业科技大学刘高强团队与江南大学刘立明团队合作,首次在大肠杆菌体内成功构建人工光合系统。选择大肠杆菌的原因在于其作为工业和模式微生物,具有结构清晰、遗传明确、易于培养等优点。研究发现,大肠杆菌的跨内膜蛋白NuoK能锚定光系统核心蛋白PufL,构建全新光反应。此研究旨在利用生物固碳应对气候变化,目前成果处于实验室阶段,未来将优化系统配置,并拓展至其他微生物,以实现更广泛的生物制造应用。
🦠 大肠杆菌作为人和动物肠道内的常见微生物,被科研团队选为构建人工光合系统的载体,因其细胞结构清晰、遗传信息明确且易于大规模培养,为研究提供了便利。
🧬 研究团队利用大肠杆菌自身的跨内膜蛋白NuoK作为锚定蛋白,成功将光系统核心蛋白PufL引入其内膜,从而构建了一个全新的光反应系统,这在非光合微生物体内尚属首次。
🌱 该人工光合系统的构建旨在利用生物固碳,解决全球气候变化和环境问题。虽然目前成果仅处于实验室阶段,但未来将优化系统元件配置,并尝试在酵母等其他微生物中构建,以实现更广泛的生物制造应用。
1月15日消息,大肠杆菌作为人和动物肠道的正常居民,一般生活在暗无天日的环境中。
而中南林业科技大学教授刘高强团队联合江南大学教授刘立明团队成功在大肠杆菌中构建人工光合系统(人工叶绿体)。这是科学家首次在非光合微生物体内构建全新的人工光合系统。
那么,为何选择大肠杆菌作为研究对象呢?在全球气候变化与环境问题日益严重的背景下,生物固碳被认为是最有效的降碳方式之一。
而大肠杆菌作为一种被人类广泛用于大规模产品生产的工业微生物和模式微生物,具有细胞结构和功能清晰、遗传信息明确、易于大规模培养等优点。
此外,研究团队还发现,大肠杆菌自身的跨内膜蛋白NuoK能够作为锚定蛋白,将光系统核心蛋白PufL引入其内膜中,从而构建了一个全新的光反应。
目前,该团队研发的人工光合系统已经取得了初步成果,但仍处于实验室实验阶段。
未来,他们将继续优化系统元件配置、稳定性和产品生产工艺,并尝试在酵母甚至大型药用菌等微生物中构建人工光合系统,以期实现更广泛的生物制造应用。
