从翻译后修饰角度解析人工合成途径与底盘细胞的适配性

尤迪，叶邦策，2

（1 华东理工大学微分析与生物系统工程实验室，生物反应器工程国家重点实验室，上海200237； 2 浙江工业大学工程生物学与健康研究中心，长三角绿色制药协同创新中心，药学院，杭州 浙江310014）

自20 世纪初创建以来，合成生物学突破了传统的“自上而下”理念，形成了以人工设计为主导、系统化和标准化生物技术为手段的“自下而上”正向工程学思路，构建标准化和通用型的生物元件模块（如基因线路、酶、代谢途径等），在简约型底盘细胞中进行整合、测试和优化，实现定量可控的平台化新生命系统的高效运行。基于合成生物学的工业生物技术也成为了解决当前人类健康、资源、能源和环境等问题最具潜力的技术方法。在合成生物学的飞速发展过程中，产物合成核心元件的标准化及其与底盘细胞的适配性则是制约人工生物合成系统“能力提升”的“卡脖子”问题［1］。为了克服这一难题，我们必须解决以下几个基础问题：阐明合成代谢调控机制，建立微生物合成的理论与方法，设计及构建人工微生物合成体系（工程化菌种），实现生物合成的定向性和高效性。

现有的产业化应用菌株主要是通过传统的随机选育方法或单一代谢途径修饰的方法获得。生物学家逐渐发现，传统的代谢工程方法仅仅通过合成途径的优化改造，对于高效生物合成的作用是非常有限的，甚至导致对细胞行为的不良影响，危及整个工程菌的性能［2-3］。随着生命……