近期，江南大学生物工程学院徐美娟教授团队在国际权威期刊《Biotechnology Advances》（IF=14.1）发表题为“Recent advances in microbial production ofS-adenosyl-L-methionine and its high-value derivatives”的综述论文（https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0734975026001540）。该研究系统总结了S-腺苷-L-甲硫氨酸（S-adenosyl-L-methionine，SAM）及其高值衍生物的微生物合成途径、代谢调控机制与工程化生产策略，为构建高效、可持续的SAM依赖型细胞工厂提供了重要参考。
SAM是连接甲基化、转硫代谢和多胺代谢的关键代谢枢纽，不仅可作为通用甲基供体参与DNA、RNA、蛋白质及小分子代谢物的修饰，其脱羧产物还可为多胺合成提供氨丙基。SAM及其衍生物广泛应用于食品、医药、化妆品和健康产业。然而，传统化学合成存在能耗高、环境负担重、产物立体异构体分离困难等问题；微生物制造虽具有反应条件温和、选择性高和原料可持续等优势，但仍受到前体不足、能量消耗高、反馈抑制、SAH积累及代谢负担等因素制约。
该综述系统介绍了SAM的合成途径、生产策略及其在高值衍生物制造中的应用，并讨论了未来发展方向。文章首先比较了大肠杆菌、谷氨酸棒状杆菌和酿酒酵母中SAM合成途径的差异，并将其划分为C4骨架形成、硫同化、一碳单元供给和SAM终端组装四个功能模块。随后，系统归纳了优良底盘筛选、反馈抑制解除、代谢通量重构、辅因子供给、生物传感器辅助筛选以及发酵过程优化等策略，同时总结了甲硫氨酸腺苷转移酶改造、ATP原位再生、全细胞催化和固定化等生物催化技术。
区别于仅关注SAM自身生产的传统综述，本文进一步将SAM视为驱动高值化合物形成的“代谢货币”，重点分析了其在阿魏酸、麦角硫因、肌酸、亚精胺和β-甲基苯丙氨酸合成中的作用，并提炼出强化SAM再生、促进SAH降解、提升ATP供应、改造SAM依赖型酶及探索替代合成路径等通用策略。文章指出，未来应进一步结合动态调控、生物传感器、CRISPR文库、多组学和人工智能技术，协调细胞生长、SAM供给与目标产物合成，并开发低成本原料利用和工业放大过程控制策略，从而提高菌株的生产效率、稳定性与产业适用性。
徐美娟教授为论文通讯作者，生物工程学院2024级博士生廖雅芯为论文第一作者。本研究得到国家重点研发计划（2023YFD1300700）、江南大学工业生物技术教育部重点实验室开放课题（KLIB-KF202504）、高等学校学科创新引智计划（111-2-06）和江苏省研究生科研与实践创新计划（KYCX25_2713）的资助。
