肌醇作為一種高附加值產(chǎn)品，已廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、飼料、食品、化妝品等行業(yè)。酶法高效生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品是先進(jìn)生物制造的重要手段，多酶級(jí)聯(lián)反應(yīng)被稱為下一代生物催化技術(shù)。陶勇，中國(guó)科學(xué)院微生物研究所，建立了一個(gè)三酶級(jí)聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)，包括多聚磷酸葡萄糖激酶、1-磷酸合成酶和肌醇單磷酸化酶，實(shí)現(xiàn)了由葡萄糖和多聚磷酸合成的高附加值產(chǎn)品-肌醇。

葡萄糖和多聚磷酸合成肌醇不需要三酶級(jí)聯(lián)反應(yīng)系統(tǒng)ATP和輔因子。磷酸基團(tuán)由多聚磷酸葡萄糖激酶提供（PPGK）葡萄糖的磷酸化在關(guān)鍵酶1-磷酸肌醇合成酶的作用下實(shí)現(xiàn)（IPS）6-磷酸葡萄糖（G-6P）轉(zhuǎn)化為3-磷酸肌醇（I- ），最后，肌醇單磷酸化酶（IMP）的去磷酸化作用下實(shí)現(xiàn)肌醇的合成。

該研究實(shí)現(xiàn)了肌醇的三酶級(jí)聯(lián)合成，為進(jìn)一步構(gòu)建“細(xì)胞工廠”，實(shí)現(xiàn)肌醇的細(xì)胞法合成打下了基礎(chǔ)。同時(shí)也為肌醇的下游產(chǎn)物（如鯊肌醇、葡萄糖醛酸等）的生物合成指明了方向。

研究成果發(fā)表在Enzyme and Microbial Technology中國(guó)科學(xué)院重點(diǎn)部署的期刊（No.ZDRW-ZS-2016-3-1）的資助。中國(guó)科學(xué)院微生物生理代謝工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室陶勇研究小組主要從事工業(yè)微生物代謝工程的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究，通過(guò)代謝工程、合成生物學(xué)改造大腸桿菌、酵母等微生物，建立高效的全細(xì)胞催化劑生產(chǎn)高附加值化學(xué)品。