换一批摘要神经酰胺是一种存在于所有真核生物中的多功能生物活性物质,在细胞信号转导、细胞增殖、分化、凋亡和免疫调节中发挥着重要作用.神经酰胺天然存在于皮肤角质层中,起着支持肌肤屏障、保持水分、抗氧化衰老、抗菌抗炎等作用.因此,神经酰胺及其衍生物在化妆品、生物医药、功能食品等领域具有广阔的市场前景.神经酰胺构型存在多个立体中心,化学从头合成难度大,已知市售的天然或类神经酰胺化合物主要是通过传统天然提取法及生物化学相结合的半合成法获得.近年来,利用微生物合成神经酰胺等鞘脂类化合物已有报道,但从头合成效率还处于较低水平,如何实现细胞工厂高效生产神经酰胺具有重大意义.本文从神经酰胺的生理功能和应用出发,系统地综述了神经酰胺类物质的生理效应及功能;阐述了神经酰胺的天然提取方法、神经酰胺及其前体化合物的化学合成方法;并从鞘脂合成途径及关键酶出发介绍,引出途径调控与优化、产物的运输储存与分泌、关键酶的挖掘与表达等改造策略;最后,从神经酰胺合成面临的聚集毒性、高效运输分泌、数字化改造催化元件、基因调控靶点的拓展等方面进行了展望.合成生物学和生物技术的持续进步有助于扩大微生物细胞工厂的生产能力,实现神经酰胺等鞘脂类化合物的可持续绿色生物制造.
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关键词
神经酰胺微生物细胞工厂生物合成鞘脂鞘氨醇碱ceramidemicrobial cell factoriesbiosynthesissphingolipidssphingosine alkali
分类号
Q819（生物工程应用）
栏目名称
DOI
10.12211/2096-8280.2024-059
发布时间
2025-06-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
基金项目
国家自然科学基金（32222069）
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