近日，江南大学未来食品科学中心和生物工程学院陈坚院士团队周景文教授课题组，系统回顾和讨论了醋酸菌 (AAB) 应用、关键脱氢酶、脱氢酶辅因子的再生、辅因子再生偶联的ETC以及 ETC 调控之间的层层递进关系。相关内容以“Dehydrogenases of acetic acid bacteria”为题发表于Biotechnology Advances杂志上。江南大学2018级博士生秦志杰为论文第一作者，周景文教授为论文通讯作者，论文作者还包括余世琴助理研究员和陈坚教授。
AAB是一类能氧化醇类、糖醇等多种底物的细菌，在工业微生物应用中发挥着重要作用。大多数AAB参与的工业过程涉及到其具有高效催化能力的脱氢酶，包括 PQQ或FAD依赖的膜结合脱氢酶以及 NAD(P)+ 依赖的胞质内脱氢酶。这些辅因子依赖的脱氢酶必须有效地再生它们的辅因子才能持续发挥作用。电子传递链 (ETC) 在有氧细胞生长的能量供应中起着重要作用，对于PQQ、FAD 和 NAD(P)+，它们的再生均与AAB 的ETC直接或间接相偶联。此外，在多变的自然栖息地中，AAB可以通过调节自身的ETC组分，使其适应不同的生存环境。本文中，系统回顾和讨论了AAB 应用、关键脱氢酶、脱氢酶辅因子的再生、辅因子再生偶联的ETC以及ETC 调控之间的层层递进关系。考虑到AAB具大的工业应用价值，深入了解AAB行使功能的作用机制不仅可以促进它们的开发和利用，也可以为工程化其他工业菌株提供参考。
上述研究得到了国家自然科学基金重点项目 (31830068)、国家优秀青年科学基金项目 (21822806) 的资助。
图1 醋酸菌中脱氢酶的进化分析
图2 醋酸菌中脱氢酶的分布及代谢
图3 醋酸菌中脱氢酶的辅因子再生
图4 醋酸菌的电子传递链
图5 醋酸菌中电子传递链的调控
