菘蓝靛蓝合成酶

双重氧化直产靛蓝

从菘蓝基因组中鉴定出的FMO和CYP氧化酶组合，首次实现从吲哚-3-乙腈到靛蓝的直接生物催化合成，为绿色靛蓝生产提供了确定性酶源。

陈军峰 · 谭何新 · 杨军 · Zhang, Kaijian · 邱实 · Huang, Doudou · 吕宗友 · 徐志超 · Li, Qing · Zhao, Ping · Feng, Jingxian · 孙伟 · Fei, Yang · 王如锋 · 张磊 · 肖莹 · 陈万生

Genomics, Proteomics and Bioinformatics 2025

技术优势

双酶组合直产靛蓝

共表达FMO与CYP可将吲哚-3-乙腈经两步氧化转化为靛蓝，反应路径明确。

异源表达已验证

候选基因在本氏烟草中成功表达并催化靛蓝合成，无需使用菘蓝植物组织。

揭示靛蓝演化路径

比较基因组显示，来自肟途径的代谢创新促成了菘蓝中靛蓝的生物合成能力。

应用场景

• 合成生物学：将靛蓝合成途径模块化导入底盘细胞，取代植物源靛蓝生产。
• 微生物工厂：为微生物异源合成靛蓝提供已验证的酶元件，简化代谢工程。
• 可持续与生物高分子：提供靛蓝的可持续生物来源，减少石化基或种植依赖的染料供应。
• 生物材料与仿生学：靛蓝作为生物衍生色素可用于功能材料着色或仿生设计。
• 生物酶：鉴定并表征FMO和CYP两类催化靛蓝合成的关键酶，丰富酶资源库。