近日，中科院大連化學物理研究所生物質高效轉化研究組(1816組)在工業生物技術基礎研究領域取得重要進展，相關結果以全文形式發表在Applied and Environmental Microbiology(2011, 77(17), 6133–6140. doi:10.1128/AEM.00630-11)。
細胞內氧化還原輔因子煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)不僅參與數百種氧化還原反應，還參與很多其他非氧化還原過程。因此，氧化還原輔因子濃度受到細胞嚴格自我調控。在工業生物技術領域，調控輔因子濃度是提高產量的重要手段，得到廣泛應用。但一直以來人們并不知道細胞內氧化還原輔因子的濃度閾值，并且難以使微生物細胞利用環境中的NAD，制約了輔因子調控手段的有效性和可預見性。
趙宗保研究員等以大腸桿菌為模式材料，通過表達NAD(H)跨膜轉運蛋白NTT4，賦予了大腸桿菌利用胞外NAD(H)的能力;進一步通過敲除內源的NAD合成基因nadE，獲得了NAD營養缺陷型工程菌株。研究人員利用該工程菌株確定了大腸桿菌細胞內NAD的濃度閾值。審稿人認為，論文令人信服地實現大幅度改變胞內輔因子濃度，并回答了細胞內極端輔因子濃度的基本科學問題。
該項研究不僅獲得了一些具有特殊功能的生物學材料，而且對理性設計“細胞工廠”、提高生物轉化及生物催化效率，具有重要理論參考價值。
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