来源：Microb Biotechnol | 编译：DNA Lab Space
混合连接β-葡聚糖（MLG）是谷物细胞壁中具有重要生理活性的功能多糖，传统植物提取法难以满足工业化需求。本研究意外发现，大肠杆菌外膜通道蛋白TolC是MLG异源生物合成的必需因子，并通过强化tolC基因表达，将工程菌的MLG产量提升至12.5 g/L，为微生物多糖工厂化生产提供了全新设计靶点。
研究背景
MLG是由β-1,3-和β-1,4-糖苷键交替连接形成的线性多糖，主要存在于燕麦、大麦等禾谷类作物的胚乳和糊粉层细胞壁中。作为一种可溶性膳食纤维，MLG已被证实能够降低餐后血糖、血清胆固醇，并促进肠道有益菌增殖。因此，MLG在功能食品、保健制剂及医药载体领域具有广阔的应用前景。然而，从植物原料中提取MLG不仅受限于作物种植周期、产地和气候，且提取工艺复杂、副产物多、成本居高不下，难以满足规模化应用的需求。利用微生物细胞工厂异源合成MLG，近年来被视为一种绿色、高效、可调控的替代路线。一些研究团队已在细菌中表达了水稻或大麦来源的纤维素合酶类似蛋白（如CslF6），成功实现了MLG的合成。但现有重组菌株普遍产量低，且对参与多糖合成、转运和分泌的细菌内源因子知之甚少。TolC是一种典型的革兰氏阴性菌外膜蛋白，长期被视为多药外排泵的共用出口通道，参与抗生素、毒素和有机溶剂的输出。然而，TolC是否参与细菌体内异源多糖的合成或分泌，此前无人报道。本研究以大肠杆菌为底盘，锁定了TolC这一意想不到的关键节点，进而系统阐明了其作用并实现了MLG的显著过量生产。
研究方法
研究者首先构建了表达大麦CslF6蛋白的MLG合成基础菌株。利用λ-Red同源重组系统将tolC基因敲除，获得ΔtolC突变株；随后构建携带tolC基因的互补质粒用于回补实验。所有菌株在含相应抗生素的LB培养基中培养，使用异丙基硫代
