一、项目简介

本发明属于合成生物学与代谢工程领域，具体涉及一种利用基因工程改造的蓝藻作为微生物细胞工厂，以二氧化碳（CO₂）为碳源，在光能驱动下高效合成蒎烯的方法。蒎烯是一种重要的单萜类化合物，具有α和β两种构型，是生产高密度航空燃料（如JP-10）、香料、药物及精细化学品的关键前体。传统上，蒎烯主要从松节油中提取，存在成分复杂、分离纯化成本高、产物得率和纯度低等问题；而现有微生物异源合成策略多依赖大肠杆菌或酵母，需消耗粮食来源的糖类作为碳源，成本较高且不可持续。

针对上述问题，本发明以聚球藻Synechococcus elongatus PCC 7942为底盘菌，通过多维度代谢工程策略，构建了一条从CO₂到蒎烯的高效光合自养合成路线，产量达到6.14 mg/L，创下了光合法合成蒎烯的最高产量记录，为蒎烯的绿色、可持续生物制造提供了突破性技术方案。

二、专利摘要

本发明公开了一种利用蓝藻生产蒎烯的方法，包括以下步骤：(1)以蓝细菌聚球藻为底盘菌，过表达编码来源于北美冷杉的蒎烯合酶和香叶基焦磷酸合酶的基因，所述基因是根据蓝藻的密码子偏好性进行优化、去除质体定位的信号肽部分后的核苷酸序列；(2)过表达酵母来源的异戊烯基焦磷酸异构酶；(3)引入Ru5P途径关键酶RibB突变体。本发明构建的工程菌能够以CO2为碳源在光能驱动下通过发酵合成蒎烯，产量达到6.14mg/L，是目前光合法合成蒎烯的最高产量。

三、专利状态

本技术已递交中国专利申请，申请号：202311143206.5，实质审查中；持有人项目编号：SIPPE23-28。

四、持有单位

中国科学院分子植物科学卓越创新中心。

五、合作方式

转让、许可或合作研发。

六、联系方式

张雯，wzhang@cemps.ac.cn，021-54924138。