近日，中国科学院天津工业生物技术研究所研究团队提出体外代谢工程技术，实现了从纤维二糖到β-1,2-葡聚糖的高效无辅酶合成，打破了天然多糖合成中结构难以精确调控的困境，为多糖生物制造提供了新的技术路径。
研究设计了全新的四酶体外代谢路径，通过纤维二糖磷酸化酶、β-1,2-低聚葡聚糖磷酸化酶、葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶的协同作用，实现糖苷键定向重排，无需CoA、ATP等辅酶及外部能量输入，摩尔得率达到93.3%，生产速率达到4.0g/L/h，挖掘并表征了来自嗜热菌的高活性热稳定β-1,2-低聚葡聚糖磷酸化酶，其催化效率与热稳定性均优于已报道酶类，建立了pH自中和调控系统，通过优化引物浓度、酶配比等参数，实现聚合度的精准调控，使得产物分散性指数最低可达1.11，优于行业现有水平。
该技术生产的β-1,2-葡聚糖可广泛应用于生物催化、药物递送、食品添加剂等领域，在纤维素酶诱导剂槐糖制备、免疫调节剂开发等方向具有产业化前景。
相关研究成果在线发表在《代谢工程》（Metabolic Engineering）上。研究工作得到国家重点研发计划等的支持。
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体外代谢工程催化纤维二糖精准合成β-1,2-葡聚糖
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