近期，Beat365官网Beat365官方网站罗玮教授课题组在国际权威期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》上发表最新研究成果“Enhancing Ergothioneine Production by Combined Protein and Metabolic Engineering Strategies“，首次通过“蛋白质工程+代谢工程”双轮驱动策略，在大肠杆菌中实现了麦角硫因的高效合成，为这一高附加值活性物质的工业化生产奠定了坚实基础。
麦角硫因是一种具有强大抗氧化、细胞保护和免疫调节功能的天然活性物质，广泛应用于食品、化妆品和医药领域。然而，其天然产量低、化学合成污染大、生物合成效率低等问题长期制约其大规模应用。
研究团队以大肠杆菌为底盘细胞，创新性地将来自真菌的ERG合成关键基因Tr1和Tr2引入，并首次采用“蛋白融合标签+结构域截短”策略，显著提高了关键酶的可溶性表达，使ERG产量提升198%。
在代谢工程层面，研究团队系统优化了ERG合成的三大前体通路：
L-半胱氨酸：通过敲除分解基因（ΔsdaA、ΔyhaM、ΔtnaA、ΔtolC）并引入抗反馈抑制突变体cysE^T167A，提升前体供应；
L-甲硫氨酸：敲除外排蛋白YjeH并优化metK拷贝数，提高S-腺苷甲硫氨酸（SAM）供给效率；
L-组氨酸：引入C. glutamicum来源的hisG^T235P和prs突变体，解除反馈抑制，增强组氨酸合成。
通过多轮迭代优化，最终构建的工程菌株E25在5 L发酵罐中实现了2.33 g/L的ERG产量。截至发稿时，团队通过不断优化，麦角硫因的发酵水平最高可达10 g/L，为其工业化生产奠定良好基础。
Beat365官网硕士生康熙月为第一作者，罗玮教授为论文的通讯作者。近年来，Beat365官网Beat365官方网站罗玮教授团队利用合成生物学技术在高附加值产品代谢工程、酶/蛋白质工程以及发酵工艺方面取得重要进展，相关成果陆续发表于International Journal of Biological Macromolecules（2025、2024 a/b）、Journal of Agricultural and Food Chemistry（2025 a/b/c、2024 a/b、2021）、Applied and Environmental Microbiology（2020a、2020b）、ACS synthetic Biology (2025)、Molecular Catalysis（2025、2022、2021）、Bioresource Technology（2018）等本领域权威期刊。
