近日，中国农业科学院生物技术研究所微生物智能设计与合成创新团队提出了以“拆分单元对”为基础的酶蛋白改造策略。在异源宿主中通过对合成酶的切割与组合，可高效合成杀虫多肽，加速生物农药分子的开发与改造。相关研究成果发表在国际权威期刊Angewandte Chemie International Edition《德国应用化学》上。

生物合成白僵菌素和破坏菌素等农用杀虫小分子的酶是模块化的大型酶蛋白，结构和功能极其复杂，工程化改造面临重大挑战。该研究提出了“拆分单元对”(SUPs) 为基础的全新改造策略。通过人工构建双硫酯化结构域拆分单元对，将大型酶蛋白切割为小的“拆分单元”，再进行组合生物合成协同催化，成功实现了真菌非核糖体多肽及其类似物的高效生物合成，解决了大分子生物农药难以工程化改造的难题，显著提高了合成产量，合成了新颖的多肽生物农药分子。该研究推动了组合生物合成技术的发展，为多肽生物农药的高效合成及工程化改造提供了新思路。

徐玉泉研究员，István Molnár教授和博士后谢李楠为本文的共同通讯作者，博士生尹淼淼、博士后谢李楠为论文的共同第一作者。本研究得到了国家重点研发计划合成生物学专项、国家自然科学基金等项目的资助。

图注：基于结构分析开发SUP策略用于真菌NRPSs的模块化改造

文章链接：https://doi.org/10.1002/anie.202406360