近日，中国科学院合肥物质院智能所王鹏团队在食品级工业菌株—谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum）中构建了液液相分离（LLPS）驱动的功能性无膜细胞器(MLOs)，相关成果已在线发表于中国科学院一区TOP期刊 Synthetic and Systems Biotechnology上。

液液相分离驱动的无膜细胞器是一种新兴的细胞结构工程技术，通过动态隔离酶和底物，有效提升代谢效率并增强目标产物的合成。该研究在谷氨酸棒杆菌中成功构建了功能性无膜细胞器，以新型生物蓝色染料（indigoidine）为模型，将产量提升了2.43倍，验证了这类合成凝聚体在代谢途径优化中的应用潜力。此外，团队通过对抗菌肽melittin和lactoferricin B进行空间隔离，有效降低了其对宿主细胞的毒性，实现了毒性生物物质的成功表达。本研究为解决工业微生物中“低产率”和“高毒性”两大关键瓶颈提供了新的思路，也进一步拓展了LLPS技术在工业生物制造领域的应用边界。

本研究获得了国家自然科学基金、长三角科技创新共同体联合攻关、中国博士后科学基金等项目的支持，智能所孙曼曼博士后和赵怡梦硕士生为论文的共同第一作者，香港科技大学高雄博士、王鹏研究员为共同通讯作者。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.synbio.2025.08.001

图 液液相分离（LLPS）介导的功能性无膜细胞器示意图