10月7日消息，Nature Chemistry发表新研究，攻破了硝基芳烃化合物在微生物细胞中不稳定、难以生物制造的长期瓶颈。硝基芳烃是工业与制药领域重要化学品，但在微生物培养体系中易被降解，限制了细胞工厂生产此类分子。

研究团队对大肠杆菌进行系统工程，构建了最多包含15个已知及候选硝基还原酶（NTR）基因敲除的菌株系列，并系统评估了20余种外源补充硝基芳烃化合物在野生型与工程菌株中的稳定性。结果显示，对于双硝基化合物、硝基醛等化学结构，硝基还原酶敲除菌株实现了化合物的稳定留存。

在此基础上，团队实现或改进了多种硝基芳烃的生物合成：包括胺前体到硝基化合物的生物催化转化、硝基苯甲醛的生物合成，以及结合半合成与位点特异性掺入——从外源硝基苯甲醛出发合成硝基苯丙氨酸。

这项工作将硝基官能团化学接入细胞生物催化、代谢工程与合成生物学工具箱。硝基官能团广泛存在于炸药、染料、农药与药物分子中，传统化学合成依赖混酸硝化等高温强腐蚀工艺；细胞工厂路线若规模化，可在温和条件下实现区域选择性硝化，为含硝基药物中间体的绿色制造提供新路径。 （来源：Nature Chemistry）