麦角硫因（ergothioneine, ERG）是一种含巯基的组氨酸衍生物，具有多种功能，如抗氧化等，在医药及保健领域有广泛应用。人类无法合成麦角硫因，只能通过食物摄入。目前，ERG的生产方法包括化学合成、生物提取和微生物发酵。然而，当前的ERG生产水平无法满足市场需求，因此迫切需要开发高效合成ERG的技术。
上海医药工业研究院生物制药部陈少欣课题组针对此问题展开了研究。首先，他们建立了一种适用于高通量培养和产物酶偶联分析筛选的方法。然后，利用蛋白质工程对ERG生物合成的两个限速酶亚砜合酶和甲基化酶进行了理性设计和蛋白质分子改造，从而显著提高了ERG的合成效率。接下来，在大肠杆菌中引入ERG生物合成途径，构建了微生物细胞工厂。通过高密度培养，ERG的产量达到了每升5克以上，创下了目前的最高水平，为麦角硫因的绿色生物制造奠定了基础。研究结果已发表在Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2023, 71(1):671-679上，该研究得到了国家重点研发计划2021YFC2102102的资助。论文中，中国医药工业研究总院与复旦大学联合培养的博士生张露文为第一作者。
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