on style="white-space: normal; text-indent: 2em;">体外合成酶生物系统最近成为生产生物基分子的一个有潜力的平台。然而，许多现有的体外生物系统利用底物和共底物中所含的化学能以及非生物部分提供的光能或电能，这会导致原子经济性的损失，生物部分和非生物部分之间的不相容性，最重要的是，不能时空协同再生ATP和NADPH。受大自然启发，类囊体膜（TMs）作为植物和蓝藻中的能量转换模块，具有良好的机械稳定性、经济高效的提取和纯化，以及在光驱动下共同再生ATP和NADPH的能力。因此，它们被广泛用于构建光生物电化学细胞和传感器。最近，TMs已被用作能量模块，与由16种酶组成的ATP和NADPH依赖的非自然CO2固定途径结合，实现了从CO2和光高效生产乙醇酸盐。这一显著的结果证明了将TMs作为一种绿色和强大的生物引擎安装的巨大前景，并激励科学家探索TMs在体外生物系统中除二氧化碳固定外的更多应用。近期，中科院天津工业生物技术研究所朱之光组开发了一种用于聚3-羟基丁酸酯（PHB）合成的光动力体外生物系统，使用TMs为五酶级联再生ATP和NADPH。
图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.
通过辅因子再生和质量转化的有效耦合，该研究从50 mM醋酸钠中获得20 mM PHB，碳的摩尔转化效率为80.0%，光能转化效率为3.04%，远高于类似体外PHB合成生物系统的效率。这表明了将TMs作为绿色引擎来驱动更多酶级联的前景。
图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.
参考文献：Installing a Green Engine To Drive an Enzyme Cascade: ALight-Powered In Vitro Biosystem for Poly(3-hydroxybutyrate) Synthesis
Angew. Chem. Int. Ed.
DOI: 10.1002/anie.202111054
原文作者：Fei Li, Xinlei Wei, Lin Zhang, Cheng Liu, Chun You, and ZhiguangZhu*
