大连化物所周雍进研究员团队（合成微生物学研究组1823组）在3-羟基丙酸高效合成方向取得新进展。研究团队以酿酒酵母超级底盘为细胞工程，通过理性代谢工程改造，实现了葡萄糖高效合成3-羟基丙酸（3-HP）。相关研究成果以“Overproduction of 3-hydroxypropionate in a super yeast chassis”为题，发表在《生物资源技术》（Bioresource Technology）上。

3-HP是一种用于生产丙烯酸、丙烯酰胺和可生物降解聚合物的平台化学品。酵母细胞通过双功能酶丙二酰辅酶A还原酶（Mcr）从丙二酰辅酶A生产3-HP，该过程需要充足的前体丙二酰辅酶A和辅因子NADPH供应。已经报道的微生物细胞工厂通过该途径合成3-HP的研究中，普遍存在前体和辅因子供应不足的缺陷。

本工作中，研究团队利用前期改造的酿酒酵母超级底盘细胞（前体丙二酰辅酶A和辅因子NADPH供应充足且高产游离脂肪酸FFA；Cell, 2018），对3-HP生物合成进行了进一步优化，获得1.4 g/L的3-HP，比野生型酿酒酵母高出3倍。

研究人员还发现，工程菌株的发酵性能在批式补料发酵时较不稳定，是由质粒丢失所致，可能与发酵过程生成的有毒中间体丙二酸半醛相关。进一步将编码Mcr蛋白 C末端的MCR-C与基因组整合，实现了工程菌株稳定的基因表达，从而使3-HP产量进一步提高，在分批发酵及批式补料条件下分别达到4.4 g/L与 56.5 g/L，是目前报道的工程微生物利用葡萄糖产生3-HP的最高产量。

上述工作对如何优化微生物细胞工厂中心代谢及产物合成途径的适配型提供了重要参考价值。

研究者利用能源生物技术平台的DasGip平行生物反应系统（Eppendorf）对工程菌株进行发酵，获得高产量3-羟基丙酸。该设备在保证数据可靠性的同时，可大幅提升工作质量及工作效率。