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　　近日，中国农业科学院北京畜牧兽医研究所微生物与酶工程科技创新团队成功开发出一种系统性优化电子传递路径的策略，显著提升了细胞色素P450酶催化合成25-羟基维生素D3的效率，标志着团队在维生素D3代谢产物生物制造领域实现又一次关键突破。相关研究成果以封面论文形式发表于《先进科学（Advanced Science）》上。

　　25-羟基维生素D3（25（OH）VD3）是维生素D3在体内的主要活性代谢形式，在调节钙磷代谢、促进骨骼健康、增强动物免疫力等方面具有重要作用。在畜牧养殖中，补充25（OH）VD3可有效预防畜禽佝偻病、骨质疏松症，提升生产性能，市场需求持续扩大。然而，其高效、绿色的生物合成仍面临酶催化效率低、电子传递AG九游会损失大等技术瓶颈。

　　在前期研究中，团队已成功构建了能够高效催化维生素D3 C25位羟基化的嵌合P450全细胞催化剂，并实现创纪录的产物产量。本次研究进一步从电子传递全路径调控入手，提出了涵盖构象动力学调节、电子隧道工程与底物定向优化的协同策略，构建了五重突变体L21-M5。该突变体催化效率较原始酶提高8.2倍，偶联效率达56.78%，总周转数达3222。在半制备规模的生物转化中，利用大肠杆菌全细胞催化剂，24小时内25（OH）VD3产量达到3.26 g/L，转化率高达82%，展现了强大的工业化应用潜力。

　　该研究为25（OH）VD3的绿色生物制造提供了性能优异的酶催化剂，拓展了多结构域氧化还原酶理性设计的通用策略，对促进畜禽养殖中关键营养素的高效合成、提升动物AG九游会健康水平具有重要意义，也为酶工程与合成生物学在畜牧领域的深度融合提供了新范本。

　　牧医所博士研究生梁子琦与莆田学院宋希彤副教授为文章的共同第一作者，牧医所涂涛研究员和厦门大学王斌举教授为该共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、中国农业科学院重大任务等项目的支持。

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