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2026年1月7日，德国法兰克福大学Martin Grininger教授团队与中国科学院大连化学物理研究所周雍进研究员团队合作在Nature Chemical Biology上发表了文章Engineering metazoan fatty acid synthase to control chain length applied in yeast，开发出一种模块化、可编程的脂肪酸合成平台，并在酵母中实现了中链脂肪酸定向生物合成。
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该研究中，Martin Grininger教授团队通过体外酶工程改造，对脂肪酸合酶（
mFAS）进行关键位点突变，有效调控了酮脂酰合酶（
KS）与硫酯酶（
TesA）结构域的催化效率，从而精准控制产物链长。周雍进研究员团队在此基础上，构建了高效的酵母细胞工厂，通过精准调控脂肪酸 β - 氧化途径并采用多拷贝表达策略，显著提升了中链脂肪酸（如月桂酸 C12 ）的产量与占比。
周雍进研究团队前期研究在该酵母中实现了长链脂肪酸合成（
Nat. Metab. , 2022;
Nat. Chem. Biol. , 2023;
Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2023 ）。本研究中，团队通过基因组整合与质粒共表达，将优化后的mFAS/TesA杂合酶系统导入细胞，并结合代谢工程策略——包括更换脂酰辅酶A合酶、替换脂酰辅酶A氧化酶以及引入特异性脂酰辅酶A硫酯酶等，有效阻断了长链脂肪酸的完全氧化降解，促使代谢流富集中链脂肪酸。在 1.5 L 生物反应器的批式补料发酵中，工程菌株 XMCFA69 的中链脂肪酸总产量达到 708.6 mg/L ，其中月桂酸占游离脂肪酸总量的 48% ，占比接近天然椰子油与棕榈仁油水平。该产量为目前酵母体系中报道的最高值。该研究为替代传统植物油提取、实现可持续油脂化工品的微生物制造提供了新思路。
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（文/图 翟晓鑫）
法兰克福大学博士研究生Damian L. Ludig与中国科学院大连化学物理研究所博士研究生翟晓鑫为论文共同第一作者。
文章链接：
https://www.nature.com/articles/s41589-025-02105-w
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