利用气态和空气捕获的二氧化碳进行技术生物合成是非常必要的，但由于能量(ATP，NADPH)需求高、热力学推动力低和生物合成速率有限等障碍，迄今仍难以实现。

在这里，西湖大学An-Ping Zeng提出了一个三磷酸腺苷和无NAD(P)H的化学酶体系，用于甲醇和二氧化碳偶联合成氨基酸和丙酮酸。

文章要点

1）它依赖于一个重新设计的甘氨酸裂解系统，用二硫苏糖醇对H蛋白进行生物相容的化学还原来取代依赖NAD(P)H的L蛋白。后者提供了更高的热力学驱动力，决定了反应方向，避免了限速酶羧基酶的蛋白质聚合。

2）H蛋白的工程有效地将硫酰胺臂从保护状态释放出来，进一步提高了系统的性能，实现了从甲醇和空气捕获的二氧化碳在g/L水平上合成甘氨酸、丝氨酸和丙酮酸。

这项工作为氨基酸及其空气衍生产品的生物合成打开了大门。

参考文献

Liu, J., Zhang, H., Xu, Y. et al. Turn air-captured CO2 with methanol into amino acid and pyruvate in an ATP/NAD(P)H-free chemoenzymatic system. Nat Commun 14, 2772 (2023).

DOI：10.1038/s41467-023-38490-w

https://doi.org/10.1038/s41467-023-38490-w