琥珀酸酯作为石油化工原料被广泛使用，人们对一种可再生和对环境无害的琥珀酸酯的生产方法有很高的需求。一位日本研究人员发现，当蓝藻生长超过细胞生长的理想温度时，琥珀酸的产量就会增加。他利用对代谢途径工程的洞察力来实现世界上生物琥珀酸酯最有效的生产率。

这一发现是由神户大学科学技术与创新研究生院(Kobe University Graduate School of Science, Technology and Innovation)的町村信孝(Tomohisa Hasunuma)教授作为日本科技机构战略基础研究项目做出的。研究结果发表在5月27日的《新陈代谢工程》杂志上。

Hasunuma教授的研究小组旨在找出CO2转化为琥珀酸时作为代谢途径瓶颈的反应，然后利用基因工程加速这一瓶颈反应，并增加琥珀酸的产量。

代谢组分析测量细胞内各种代谢物质的数量，并可用来估计有助于增加琥珀酸产量的代谢中间产物。研究小组在这项技术的基础上开发了一种动态代谢物分析技术，可以观察细胞内代谢物的数量变化。通过动态代谢组分析，当观察到琥珀酸产量增加时，他们能够识别琥珀酸生物合成途径中的瓶颈反应。

从二氧化碳到琥珀酸盐的转化途径：通过动态代谢组分析，研究小组表明，在培养37℃时，代谢途径(红色箭头)被激活。来源：神户大学。

本研究中使用的蓝杆菌(Synechocystissp PCC 6803)是世界上最流行的蓝藻细菌之一。研究小组发现，用这种蓝藻制造琥珀酸酯的理想温度比细胞生长温度30℃高出7℃左右。通过动态代谢组分析，阐明了在高温条件下生产琥珀酸酯的机理，表明PEPC（磷酸烯醇丙酮酸羧化酶）参与了瓶颈反应。然后，通过基因工程，研究小组开发出一种比野生型具有更高PEPC活性的重组盘尾丝虫病。通过改善PEPC反应,蓝藻在37℃,他们设法提高琥珀酸的产率比先前的研究高7.5倍。

这项研究是利用二氧化碳生产生物琥珀酸盐的重要一步。我们现在的目标是通过改善代谢途径来增加琥珀酸的产量。“通过针对不同的代谢系统，这一研究方向可以在代谢途径控制结构的基础研究和物质生产的应用研究上做出巨大的贡献。”