肪酸合酶(Fatty acid synthases,FAS)是一種高分子量的蛋白復合物,由兩個相同亞基首尾相連而成,亞基解聚則酶活喪失。每個亞基的肽鏈具有七個功能域(分別發揮縮合(KS)、轉酰(AT)、酮基還原(KR)、脫水(DH)、烯基還原(ER)、承載(ACP)、水解(TE)7種酶活性)在FAS中,底物和中間產物分子在各結構域(位于相同或不同酶分子)中傳遞直至完成脂肪酸合成的整個過程。德國法蘭克福大學的研究者利用FAS多功能酶系特點、生化與結構表征結果、以及重組方法獲得了一種FAS,它用于合成短鏈脂肪酸和聚酮類化合物。相關結果發表在《Nature chemical biology》。
在這項研究中,被改造的是產氨棒桿菌的FAS(1.9-MDa),旨在合成6-庚基-4-羥基吡喃-2-酮(6-HHP,聚酮化合物)。研究者設計了一個由兩個FAS模塊組成的合成途徑(如下圖所示):模塊1合成辛酰輔酶A(C8-CoA);模塊2以模塊1產生的辛酰輔酶A為起始單元進一步合成6-HHP。雖然模塊1中的短鏈酰基輔酶A是合成短鏈脂肪酸與短烷烴的價值前體,但終產物6-HHP或其衍生物也是極具吸引力的平臺化學品。此外,研究者還將FAS發展成為一個實驗與理論的測試體系,探索FAS催化網絡的計算機模型。