近日，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)院智能所王鵬團(tuán)隊(duì)在食品級(jí)工業(yè)菌株—谷氨酸棒桿菌（Corynebacterium glutamicum）中構(gòu)建了液液相分離（LLPS）驅(qū)動(dòng)的功能性無膜細(xì)胞器(MLOs)，相關(guān)成果已在線發(fā)表于中國(guó)科學(xué)院一區(qū)TOP期刊 Synthetic and Systems Biotechnology上。

液液相分離驅(qū)動(dòng)的無膜細(xì)胞器是一種新興的細(xì)胞結(jié)構(gòu)工程技術(shù)，通過動(dòng)態(tài)隔離酶和底物，有效提升代謝效率并增強(qiáng)目標(biāo)產(chǎn)物的合成。該研究在谷氨酸棒桿菌中成功構(gòu)建了功能性無膜細(xì)胞器，以新型生物藍(lán)色染料（indigoidine）為模型，將產(chǎn)量提升了2.43倍，驗(yàn)證了這類合成凝聚體在代謝途徑優(yōu)化中的應(yīng)用潛力。此外，團(tuán)隊(duì)通過對(duì)抗菌肽melittin和lactoferricin B進(jìn)行空間隔離，有效降低了其對(duì)宿主細(xì)胞的毒性，實(shí)現(xiàn)了毒性生物物質(zhì)的成功表達(dá)。本研究為解決工業(yè)微生物中“低產(chǎn)率”和“高毒性”兩大關(guān)鍵瓶頸提供了新的思路，也進(jìn)一步拓展了LLPS技術(shù)在工業(yè)生物制造領(lǐng)域的應(yīng)用邊界。

本研究獲得了國(guó)家自然科學(xué)基金、長(zhǎng)三角科技創(chuàng)新共同體聯(lián)合攻關(guān)、中國(guó)博士后科學(xué)基金等項(xiàng)目的支持，智能所孫曼曼博士后和趙怡夢(mèng)碩士生為論文的共同第一作者，香港科技大學(xué)高雄博士、王鵬研究員為共同通訊作者。

文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.synbio.2025.08.001

圖 液液相分離（LLPS）介導(dǎo)的功能性無膜細(xì)胞器示意圖