肌醇作為一種高附加值產品，已廣泛應用于醫(yī)藥、飼料、食品、化妝品等行業(yè)。酶法高效生產高附加值產品是先進生物制造的重要手段，多酶級聯(lián)反應被稱為下一代生物催化技術。陶勇，中國科學院微生物研究所，建立了一個三酶級聯(lián)反應系統(tǒng)，包括多聚磷酸葡萄糖激酶、1-磷酸合成酶和肌醇單磷酸化酶，實現(xiàn)了由葡萄糖和多聚磷酸合成的高附加值產品-肌醇。

葡萄糖和多聚磷酸合成肌醇不需要三酶級聯(lián)反應系統(tǒng)ATP和輔因子。磷酸基團由多聚磷酸葡萄糖激酶提供（PPGK）葡萄糖的磷酸化在關鍵酶1-磷酸肌醇合成酶的作用下實現(xiàn)（IPS）6-磷酸葡萄糖（G-6P）轉化為3-磷酸肌醇（I- ），最后，肌醇單磷酸化酶（IMP）的去磷酸化作用下實現(xiàn)肌醇的合成。

該研究實現(xiàn)了肌醇的三酶級聯(lián)合成，為進一步構建“細胞工廠”，實現(xiàn)肌醇的細胞法合成打下了基礎。同時也為肌醇的下游產物（如鯊肌醇、葡萄糖醛酸等）的生物合成指明了方向。

研究成果發(fā)表在Enzyme and Microbial Technology中國科學院重點部署的期刊（No.ZDRW-ZS-2016-3-1）的資助。中國科學院微生物生理代謝工程重點實驗室陶勇研究小組主要從事工業(yè)微生物代謝工程的基礎和應用研究，通過代謝工程、合成生物學改造大腸桿菌、酵母等微生物，建立高效的全細胞催化劑生產高附加值化學品。