近日，微生物技术国家重点实验室高超教授与上海交通大学许平教授、山东大学第二附属医院张文博士合作，在《自然·通讯》（nature communications，if=14.919）上发表了题为“an l-2-hydroxyglutarate biosensor based on specific transcriptional regulator lhgr”的研究论文。微生物技术国家重点实验室博士生康照琪为论文第一作者，高超教授、许平教授为该论文的共同通讯作者，山东大学微生物技术国家重点实验室为论文第一单位。
l-2-羟基戊二酸（l-2-hydroxyglutarate，l-2-hg）参与碳饥饿响应、肿瘤发生及缺氧适应等多个生理过程，但生物体感应并调控l-2-hg代谢的机制未见报道。另外，l-2-hg是l-2-hg尿症及多种癌症的标志性代谢物，在生物体正常生理代谢中也扮演重要角色，建立l-2-hg的高效、专一性检测方法具有重要意义。该研究揭示了恶臭假单胞菌w619中l-2-hg分解代谢的调控机制，鉴定了可专一性感应l-2-hg的转录调控因子lhgr，并将其与荧光共振能量转移技术（fret）相结合，构建了一种高性能的l-2-hg生物传感器。
专一性感应l-2-hg的转录调控因子lhgr鉴定（a）与生物传感器构建（b）
l-2-hg传感器可应用于人体血清、尿液及细菌培养基中l-2-hg检测，结果与当前标准检测方法lc-ms/ms具有非常高的一致性。该生物传感器可实现人类细胞中l-2-hg的实时动态检测，研究团队利用其鉴定了l-2-hg脱氢酶在l-2-hg分解中的作用，确定缺氧可诱导l-2-hg的胞内积累。上述工作是微生物学与生物医学交叉研究的成功范例，有助于l-2-hg代谢及相关疾病诊疗研究的开展。
高超教授长期从事微生物生理与代谢、系统代谢工程与生物传感技术研究，已在nat. commun.、proc. natl. acad. sci. usa.、celldiscov.、green chem.、mbio、j. biol. chem.等期刊上发表论文多篇。该研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金和山东省自然科学杰出青年基金等项目的资助。山东大学生命环境研究公共技术平台为本工作提供了重要支持。
文章链接：https://www.nature.com/articles/s41467-021-23723-7
微信公众号
