麥角硫因（ergothioneine, ERG）是一種含巰基的組氨酸衍生物，具有抗氧化等多種功能，在醫(yī)藥及保健領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。ERG主要由細菌和真菌合成，人類不能合成麥角硫因，只能通過食物獲取。目前，ERG的生產(chǎn)主要有化學合成、生物提取和微生物發(fā)酵三種方法。但是，當前的ERG生產(chǎn)水平無法滿足市場需求，急需開發(fā)能夠高效合成ERG的技術(shù)。

上海醫(yī)藥工業(yè)研究院生物制藥部陳少欣課題組對此開展研究，研究首先建立了一種適用于高通量培養(yǎng)和產(chǎn)物酶偶聯(lián)分析篩選方法，然后利用蛋白質(zhì)工程對ERG生物合成的兩個限速酶亞砜合酶和甲基化酶進行理性設(shè)計和蛋白質(zhì)分子改造，從而大幅提高ERG的合成效率。進一步在大腸桿菌中導入ERG生物合成途徑，構(gòu)建微生物細胞工廠。通過高密度培養(yǎng)，ERG的產(chǎn)量5g/L以上，是目前報道的最高水平，為麥角硫因的綠色生物制造奠定了基礎(chǔ)。研究結(jié)果發(fā)表在Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2023, 71(1):671-679，中國醫(yī)藥工業(yè)研究總院與復(fù)旦大學聯(lián)合培養(yǎng)博士生張露文為論文作者。論文中酶定向進化和高通量篩選得到國家重點研發(fā)計劃2021YFC2102102的資助。