近日，中國科學院合肥物質院智能所王鵬團隊在食品級工業菌株—谷氨酸棒桿菌（Corynebacterium glutamicum）中構建了液液相分離（LLPS）驅動的功能性無膜細胞器(MLOs)，相關成果已在線發表于中國科學院一區TOP期刊 Synthetic and Systems Biotechnology上。

液液相分離驅動的無膜細胞器是一種新興的細胞結構工程技術，通過動態隔離酶和底物，有效提升代謝效率并增強目標產物的合成。該研究在谷氨酸棒桿菌中成功構建了功能性無膜細胞器，以新型生物藍色染料（indigoidine）為模型，將產量提升了2.43倍，驗證了這類合成凝聚體在代謝途徑優化中的應用潛力。此外，團隊通過對抗菌肽melittin和lactoferricin B進行空間隔離，有效降低了其對宿主細胞的毒性，實現了毒性生物物質的成功表達。本研究為解決工業微生物中“低產率”和“高毒性”兩大關鍵瓶頸提供了新的思路，也進一步拓展了LLPS技術在工業生物制造領域的應用邊界。

本研究獲得了國家自然科學基金、長三角科技創新共同體聯合攻關、中國博士后科學基金等項目的支持，智能所孫曼曼博士后和趙怡夢碩士生為論文的共同第一作者，香港科技大學高雄博士、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）介導的功能性無膜細胞器示意圖