木质素，最新Nature Synthesis！

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示意图 并列对比： （1） 纯化酶级联 ：每一步都需外加ATP／CoA／NAD(P)H，放大困难； （2） 全细胞发酵 ：细胞内拥挤和转运瓶颈使 多酶表达 失衡，产率低； （3） iMECS ：完全在无细胞裂解液中运行，辅因子由自循环模块再生，可通过调节DNA投量迅速平衡所有酶活。图中紫、绿、粉三色箭头直观标注能量/辅因子流向，突出 iMECS 同时解决“辅因子税”与“酶活失配”两大痛点。

图 1 .木质素生物价值 化不同 途径的示意图

【 iMECS 蓝图：从阿魏酸（FA）到姜黄素 】

首先，图2 (a–c) 路径设计 ： 作者 将植物 4CL 替换为 Caldimonas thermodepolymerans FCS，使 1 mM FA 的 姜黄素终浓度 由 28.1 mg L ⁻ ¹ 提至 115.3 mg L ⁻ ¹ 。再引入 MatB 与 PPK 构建 ATP/CoA 循环，终浓度升至 126.4 mg L ⁻ ¹ ，仅需催化量辅因子。 然后， 图2 (d–e) 无细胞实现 显示： 同时表达 4CL、CUS、 MatB 、PPK 的裂解液，在 不 额外添加辅因子时仍产 51.2 mg L ⁻ ¹ 姜黄素，证明循环模块可利用内源池自启动。 最后，图2 (f–g) 显示了 机器人优化 ： 液体工作站一天筛选 1 296 组质粒配比，最佳 FCS: CUS:MatB :PPK =2:1:3:2，生产率 0.175 g L ⁻ ¹ h ⁻ ¹

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