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| 产品编号 | 产品名称 |
| 大肠杆菌工程菌高产膜囊泡，EutS、FAR 与 PGase 三个基因共表达，OMV较原始菌株产量提高149倍 |
Engineered Therapeutic Bacteria with High-Yield Membrane Vesicle Production Inspired by Eukaryotic Membrane Curvature for Treating Inflammatory Bowel Disease”，通过多维度基因工程策略，将大肠杆菌改造为高效 BMV 生产平台，产量提升 149 倍，并验证其直接口服治疗炎症性肠病（IBD）的显著疗效。这一成果为活菌疗法和纳米医学的融合提供了全新范式。
研究团队从真核细胞的膜曲率调控机制中获得核心启发。在真核系统中，BAR 结构域蛋白、网格蛋白等通过诱导膜弯曲驱动囊泡形成，而脂质组成与蛋白质的协同作用进一步调控这一过程。为实现类似效果，团队筛选出大肠杆菌的乙醇胺利用微区室壳蛋白 EutS——其六聚体结构具有 40° 固有曲率，且表面疏水特性与细菌外膜的脂质双层相容。通过将 EutS 与ompA信号肽融合（*EutS），研究人员成功将其靶向定位至细菌外膜。实验表明，*EutS 的表达使 BMV产量提升 45.72 倍，囊泡平均直径从 129.1 nm 增至 157.1 nm。冷冻电镜显示，*EutS 通过插入外膜形成局部曲率，触发持续的膜形变，这一机制模拟了真核细胞的膜重塑过程，为细菌系统的可控囊泡生产奠定了理论基础。
为进一步突破产量瓶颈，团队引入代谢工程与细胞壁调控的协同策略。首先，通过过表达脂肪酰基还原酶（FAR），将脂肪酸代谢流向脂肪醇合成。这些两亲性分子插入膜结构后，通过降低脂质层刚性促进曲率形成。尽管单独表达 FAR 会因代谢竞争导致菌体生长抑制，但其与 EutS 联用可产生协同效应，使 BMV 产量提升 66.47 倍。其次，团队利用阿拉伯糖诱导系统动态调控肽聚糖水解酶（PGase）的表达，特异性切割肽聚糖交联结构，弱化细胞壁对囊泡释放的物理限制。当 EutS、FAR 与 PGase 三者联用时（FEP 工程菌），BMV 产量达到原始菌株的 149.11 倍。透射电镜显示，FEP 菌体表面密集形成直径约 150 nm 的囊泡，拉曼光谱进一步证实囊泡膜中成功整合脂肪醇，凸显了多策略协同的工程优势。
文献链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c13069
编号：54643153464444 备案号：浙ICP备11028186号-1