本网讯（生命科学学院）近日，生物技术研究领域顶刊Cell Press旗下《Trends in Biotechnology》（IF=14.9）在线发表了我校生命科学学院和物质科学与信息技术研究院吴杭/张部昌教授团队的最新研究成果：“Tunable dynamic engineering of cellular NAD boosts the production of antibiotics in actinomycetes”（doi.org/10.1016/j.tibtech.2025.06.003）。本文利用挖掘并表征的新颖醇脱氢酶功能元件，开发重要辅因子NAD的动态控制策略diNAD，助力放线菌次级代谢药物的定向高产。青年教师吴攀攀和已毕业硕士生徐振越（现为山东大学博士生）为文章共同第一作者，吴杭教授和张部昌教授为文章共同通讯作者，安徽大学为第一作者/通讯作者单位。
烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD）是生命过程中关键代谢物和辅因子，其稳态可控制微生物细胞的氧化还原状态，进而影响其代谢过程。本文挖掘到可有效转化NADH为NAD+的醇脱氢酶，其基因超量表达可通过降低细胞NADH/NAD+比例，增强碳源利用和红霉素前体供应，致使细胞生长与红霉素产量均有显著提升。为了平衡菌体初级与次级代谢，利用诱导型CRISPRi的基因线路微调该基因表达，开发出一种灵活控制细胞NADH/NAD+比例的动态控制策略（命名为diNAD），其能够在特定时期协调菌株碳代谢流量以促进红霉素产生（图1），该策略还展现出可有效提高放线菌药物产量的普适性。
图1. diNAD协调碳流量平衡初级与次级代谢的机制示意图
鉴于该工作的新颖性和重要性，吴杭教授获批在第二十届国际放线菌生物学研讨会中作《diNAD, a new platform to exploit interactive mechanism between cellular NAD and metabolisms in actinomycetes》的学术报告，取得不错反响。“国际放线菌生物学研讨会”是放线菌生物学研究领域最具影响力、最重要的国际学术交流研讨会，本次会议汇聚放线菌生物学与合成生物研究领域的全球顶尖专家与学者共同交流探讨。