工程菌合成耶尔森菌素类似物的生物合成优化与金属螯合能力筛选：环境修复的新希望

《Journal of Environmental Chemical Engineering》：Optimizing the Biosynthesis Factors and Screening the Metal Chelation Capacity of Yersinabactin Analogs from Genetic Engineering Bacteria: The Promising Agents for Environment Protection

　　本文系统阐述了通过合成生物学手段在工程化大肠杆菌中异源合成耶尔森菌素（Ybt）及其结构类似物的创新策略。研究通过前体定向生物合成技术引入二氟苯水杨酸（DFBSA）和乙酰水杨酸（ASA）等前体，结合Plackett-Burman实验设计优化发酵培养基，使两种新型类似物产量提升5.8-6.9倍。重点揭示了ASA类似物对Cu2+、Au3+、Mg2+的特异性螯合能力显著增强（达天然Ybt的160%-250%），并验证了螯合树脂对工业废水中Cu2+、Cd2+、Pb2+的高效去除（>70%）与再生循环能力，为重金属污染治理提供了新思路。

　　

亮点

耶尔森菌素类似物的开发与筛选

实验初期对前体化合物的筛选显示，类似物产量与大肠杆菌生物量之间没有明确关联。引入的水杨酸前体化合物包括水杨酸（SA）、二氟苯水杨酸（DFBSA）、乙酰水杨酸（ASA）、沙沙吡林（SAP）、2,4-二羟基水杨酸（2,4-DHSA）和2,5-二羟基水杨酸（2,5-DHSA）。这些前体被分别添加到含有BAP1/pBP198/pBP205的培养体系中。

结论

本研究成功展示了通过前体定向生物合成技术，在优化的发酵条件下，于工程菌宿主中稳定、高产地制备了两种新型耶尔森菌素（Ybt）结构类似物——DFBSA类似物和ASA类似物，其产量分别达到18.7 ± 0.1 mg/L和19.1 ± 0.25 mg/L的显著水平。优化后的生产培养基不仅证明了其能够提高质粒稳定性、前体吸收效率和生物合成效率，还能促进菌体的稳健生长。