甲基乙偶姻（3-甲基-3-羟基-2-丁酮）和2-甲基-2,3-丁二醇可用于生产有机溶剂、聚合物或医药中间体，其衍生物也具有重要的应用价值。目前传统化学合成法生产甲基乙偶姻和2-甲基-2,3-丁二醇成本高、污染重，限制了其应用规模。而利用代谢工程微生生产方式，具有反应条件温和、选择性高、污染轻、成本低等多种优势。

　　近日，中国科学院青岛生物能源与过程研究所生物基化学品团队在生物法合成甲基乙偶姻和2-甲基-2,3-丁二醇的研究中取得重要进展。由于在自然界中尚未发现两种化合物完整的生物合成途径, 因此，需要在微生物体内从头设计和构建非天然的合成途径。同时，为了使其成为具有经济竞争力的理想生物合成途径，需要具有较高的原子利用效率，并能够以最少的步骤将中心代谢途径的小分子进行缩合。该团队对乙偶姻微生物降解途径进行分析后，利用相关反应的可逆性，通过合成生物学手段突破反应热力学限制，分别以丙酮和葡萄糖为原料构建了两条甲基乙偶姻和2-甲基-2,3-丁二醇生物合成途径（图1），成功合成产出目标化合物。

    研究成果以Biodegradation-inspired bioproduction of methylacetoin and 2-methyl-2,3-butanediol为题发表在Scientific Reports上。

　　上述工作得到科技部、国家自然科学基金委和中科院等单位支持。

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甲基乙偶姻和2-甲基-2,3-丁二醇的生物合成途径