化学品体外生物合成途径设计、元件组装和应用

• 作者: 万逸尘 许孔亮 郑仁朝 郑裕国
• 来源期刊: 合成生物学
• 学科: 生物学
• 关键词: 体外生物合成 化学品制造 途径设计 蛋白质工程 酶元件
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 所属期刊栏目: 特约评述|Invited Review
• 页码范围: 886-901
• 页数: 16页
• 分类号: Q591.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.12211/2096-8280.2021-019

摘要

随着合成生物技术的发展,体外生物合成逐渐成为化学品合成的重要方式之一,具有环境友好、催化效率高、原子经济性好、可控性强等优点.途径设计是构建整个体外生物合成系统的关键所在,本文分析总结了体外生物合成中应遵循的两个重要原则,包括原子经济性原则和能量最优原则.利用生物大分子将酶元件组装构建成多酶复合体,可提高体外生物合成的反应速率、减少副反应的发生,本文介绍了用于酶元件组装的3类常见生物大分子,包括连接肽、蛋白支架、DNA等.通过近年来体外生物合成在大宗化学品(糖类化学品、有机酸类化学品以及醇类化学品等)生产中的应用案例的介绍,展示了体外生物合成在化学品合成中的应用前景.随着体外生物合成设计能力的不断提高,体外生物合成的途径设计将朝着智能化、高效化发展,化学品体外生物合成的效率也将逐步提高,有望涵盖所有化学品的生物合成,成为未来化学品合成的主要方式之一.