近日，中国科学院天津工业生物技术研究所再传佳讯，毕昌昊研究员带领的合成生物技术研究团队和张学礼研究员带领的微生物代谢工程团队合作。
相关研究结果以封面文章形式发表于ACS Synthetic Biology期刊。
双方通过工程化改造大肠杆菌，成功开发了大肠杆菌中烟酰胺单核苷酸（NMN）的从头合成途径，有效提高了NMN的体内代谢产量。
据悉，研究人员通过基因编辑技术敲除了pncC和nadR基因，实现超过100倍的NMN产量提升；

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随后，研究人员对NMN从头合成途径进行了优化，并将其与NadV介导的NMN生物合成途径整合，并引入两种转运蛋白增强了NAM的吸收和NMN的外排，将 NMN产量提升至约1300μM；
最后，通过优化改造PRPP合成酶，进一步提升NMN产量，在摇瓶水平发酵24小时后超过3000μM。
该工作为NAD+补救途径及其在大肠杆菌能量代谢中的作用提供了新的见解，同时也有助于进一步推动合成生物学在生物制药和健康产业应用中的发展。

 

“不老神药”NMN

 

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）是细胞内一种关键的辅因子，与代谢、氧化损伤和炎症反应等息息相关，尤其是随着年龄的增长体内NAD+水平逐渐下降，被证明与衰老密切相关。

 

而NMN是人体NAD+合成的前体，也因此被称为被业界戏称为“不老神药”，在保健品领域已诞生数百家相关品牌。

 

传统的NMN化学合成方法主要是利用一磷酸腺苷(AMP)、四乙酰核糖、NAM等原料，通过复杂的化学反应合成，存在环境不友好和立体选择性低的问题。

 

而天津所的生物合成选择了大肠杆菌底盘细胞，其快速生长和易于遗传操作的特性值得期待。

 

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