神經(jīng)酸（nervonic acid，NA）作為髓鞘的一個(gè)主要組成部分，NA水平的降低可能反映出個(gè)體中髓鞘亞理想狀態(tài)具有很高風(fēng)險(xiǎn)發(fā)育為精神疾病。使用神經(jīng)酸補(bǔ)充劑已成為治療幾種神經(jīng)疾病癥狀的一種既定方法。近年來(lái)，由于代謝工程和合成生物學(xué)的飛速發(fā)展，使得微生物中VLCMFAS產(chǎn)物的異源生物合成成為一種有前途的替代品。這里介紹了幾種提高微生物中神經(jīng)酸生產(chǎn)的策略，包括代謝工程、細(xì)胞工程和工藝工程。

（1） 首先，KCS對(duì)VLCFA具有底物特異性。除了研究KCS的底物特異性和表達(dá)活性外，優(yōu)化脂肪酸在細(xì)胞內(nèi)的利用和積累，有助于調(diào)節(jié)細(xì)胞中的脂肪酸組成，增加神經(jīng)酸含量。在油菜育種中，芥酸可以通過(guò)降低去飽和酶的活性而積累，從而使更多的C18:1進(jìn)入脂肪酸的延伸途徑。該方法可用于微藻和酵母代謝工程中的神經(jīng)酸積累。緊湊型（通過(guò)組合轉(zhuǎn)錄工程對(duì)代謝途徑進(jìn)行定制優(yōu)化），用于微調(diào)特定代謝途徑的基因表達(dá)。此外，模塊化工程能夠系統(tǒng)地消除脂肪酸合成過(guò)程中的代謝途徑瓶頸，可用于神經(jīng)酸的合成。

（2） 其次，在酵母的代謝工程中，靶向或雙靶向的NA生物合成途徑，如線粒體、過(guò)氧化物酶體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和脂質(zhì)體，可能是一種有效的合成生物學(xué)策略。以乙酰輔酶A和脂肪酸活化形式、脂肪酰輔酶A和脂肪酰輔酶A為底物合成VLCFA。在神經(jīng)酸的產(chǎn)生方面，調(diào)節(jié)糖酵解通量到脂肪酸生物合成，特別是提高前體水平，刪除競(jìng)爭(zhēng)途徑，繞過(guò)宿主調(diào)節(jié)代謝，是非?？扇〉?。此外，生產(chǎn)VLCFA需要還原力（NADPH）和能量（ATP）分子，這些分子主要來(lái)源于中樞代謝。通過(guò)氧化還原工程平衡這些因素，可應(yīng)用于神經(jīng)酸的生產(chǎn)。

（3） 第三，代謝開關(guān)，丙二酰CoA傳感器，能夠動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)脂肪酸的生物合成，使脂肪酸效價(jià)增加2.1倍。使用一個(gè)帶有丙二酰CoA傳感器-執(zhí)行器的負(fù)反饋調(diào)節(jié)電路來(lái)調(diào)節(jié)脂肪酸的生物合成，該電路分別將脂肪酸效價(jià)和生產(chǎn)率提高34%和33%。代謝工程的新范例可能被用來(lái)控制和優(yōu)化促進(jìn)NA產(chǎn)生的代謝途徑。C/N比是一個(gè)方便控制的條件，它可以使目標(biāo)產(chǎn)品得到積累。不同的培養(yǎng)方式，如分批、補(bǔ)料分批和連續(xù)發(fā)酵方式也能有效地提高脂肪酸的產(chǎn)量。

綜上所述，從再生植物中探索或直接進(jìn)化具有特殊底物特異性的關(guān)鍵酶是生產(chǎn)神經(jīng)酸的重要基礎(chǔ)。此外，利用代謝工程技術(shù)，通過(guò)重組神經(jīng)酸的生物合成途徑，調(diào)節(jié)代謝通量，開發(fā)工業(yè)性產(chǎn)神經(jīng)酸的產(chǎn)油酵母，也是今后研究的重點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)：Fan Y , Meng H M , Hu G R , et al. Biosynthesis of nervonic acid and perspectives for its production by microalgae and other microorganisms[J]. Applied Microbiology and Biotechnology, 2018, 102(9):1-9.