高产卟啉

克级量产

通过代谢工程与生物催化结合，实现多种卟啉的高效生产，包括血红素和抗肿瘤锌卟啉。

Chen, Haihong · 王为善 · Ting-Ting, Cao · Zhang, Lu · Wang, Zhengduo · Shi, Tong · He, Xinwei · Liang, Mindong · Lv, Dongyuan · Yu, Jiaming · 朱国良 · 高蓓 · Wang, Xinye · 刘雪婷 · Li, Youyuan · 张敬宇 · Liu, Huimin · 李子龙 · 童垚俊 · 夏雪奎 · Tan, Gao-Yi · 张立新

Nature Biotechnology 2024

参数信息

CPIII产量

16.5 g L⁻¹

CPIII纯度

95 %

血红素酶转化率

63 %

锌卟啉酶转化率

98 %

血红素产量

10.8 g L⁻¹

锌卟啉产量

21.3 g L⁻¹

技术优势

产量破纪录

补料分批发酵在200 L规模实现CPIII 16.5 g L⁻¹，纯度>95%，远超以往报道。

酶法转化高效

工程化金属螯合酶和粪卟啉脱羧酶使CPIII分别以63%和98%的转化率生成血红素和锌卟啉。

多种卟啉可定制

同一平台通过更换酶即可生产血红素、锌卟啉等多种金属卟啉，适用于不同应用。

应用场景

• 天然色素：替代化学合成色素，食品级高纯度CPIII可直接作为天然色素使用。
• 抗肿瘤光敏剂：高纯度锌卟啉用于光动力治疗，可规模化供给抗肿瘤光敏剂。
• 血红素替代：微生物发酵产血红素，替代动物血液提取，满足素食和清真需求。
• 卟啉类药物递送：金属卟啉作为载体模块，可用于构建靶向递药系统。
• 人造肉着色：血红素赋予植物肉真实肉色和风味，替代合成色素。