声明：因水平有限，错误不可避免，或有些信息非最及时，欢迎留言指出。本文仅作合成生物学相关介绍；本文不构成任何投资建议。
透明质酸（HA）透明质酸以其独特的结构特性而著称，不同的分子量 (MW) 显著影响其物理化学特性和生物功能。作为一种高价值糖胺聚糖，在医药、化妆品及生物材料等领域应用广泛，但其高效生物合成与分子量的精准控制仍是当前研究的核心难点。
江南大学陈坚院士团队康振教授课题组最近在该领域取得了重大进展，其发表在Nature Communications上的文章显示，该团队已设计了透明质酸合酶 (HAS) 的变体，成功在谷氨酸棒状杆菌中实现HA完全分泌，可控分子量范围扩展至300-1400 kDa，并且产量大幅提高。
研究内容
HAS 可偶联 HA 聚合和分泌，在控制 HA 分子量中起着至关重要的作用。过往由于由于对 I 类透明质酸合酶 (HAS) 的功能了解甚少以及透明质酸生物合成与细胞生长之间的代谢不平衡，很难同时实现HA的高产和可控分子量。
针对这个难题，研究团队
系统地表征了马链球菌兽疫亚种的 I 类 HAS 基因，精确定位了对 HA 聚合和分泌至关重要的酶区域
。在构建 HAS 突变体后，实现了从工程化谷氨酸棒杆菌细胞中完全分泌 HA，显著扩大了所产生 HA 的分子量范围，从 300 kDa 扩大到 1400 kDa。
这项研究的突破性方面之一集中在
UDP-葡萄糖 6-脱氢酶的动态调节
上。传统代谢工程中代谢失衡和细胞生长不规则等问题持续存在，在该研究中表现为底盘细胞的链杆状形态，并且难以进行细胞分裂，该酶可以恢复细胞正常生长和杆状状态。
最后研究团队通过微调其活性并采用自适应实验室进化策略，提升菌株在高黏度状态下的代谢能力。
在5 L发酵罐中
，高分子量HA（500 kDa）
最终滴度分别达到 45
g·L⁻¹
，进
一步结合水蛭源透明质酸酶消除HA荚膜层，实现低分子量HA产量
105 g·L⁻¹。
小结
对工程菌株（尤其是谷氨酸棒杆菌 CGHA-125）的性能测试展示了其工业应用潜力。该菌株在高粘度条件下适应性强，产量显著，为商业化 HA 生产系统铺平了道路。该研究还提供了一种形状引导的工程策略来优化微生物细胞工厂。
资料来源：
1、https://www.nature.com/articles/s41467-025-56950-3#Sec9/
2、
https://evrimagaci.org/tpg/engineered-hyaluronic-acid-synthase-boosts-ha-production-yield-242708
s y n b i o
深 波
专 注 合 成 生 物 学 领 域
*PR | 品牌推广 | 会议会展 | 行业咨询 | 专访*
