羟基脂肪酸是一种存在于自然界的天然有机化合物,ω-羟基脂肪酸碳链上的羟基和羧基官能团为其提供了特殊的性质,这些性质使得羟基脂肪酸被广泛应用于工业和医疗等领域。本研究基于来自恶臭假单胞菌Pseudomonasputida GPol的AlkBGT羟基化系统,成功构建了利用大肠杆菌实现ω-羟基脂肪酸合成的全细胞催化体系。首先,优化筛选AlkBGT各蛋白间的核糖体结合位点,获得目的基因优化表达质粒pBGT,以癸酸作为底物对该合成体系进行进一步的优化构建。为了增强ω-羟基癸酸的合成效率,对大肠杆菌脂肪酸β-氧化途径关键酶酰基CoA脱氢酶基因fadE和酰基CoA合成酶基因fadD进行敲除,结果显示,缺失fadE和fadD的菌株NHO3(pBGT)中癸酸消耗减少,同时ω-羟基癸酸的产量显著增加至276.23 mg/L,癸酸转化率达69.83%。最后,为了强化脂肪酸运输到胞内的能力,进一步过表达了大肠杆菌自身体内的转运蛋白FadL。NH03(pBGT-fadL)中ω-羟基癸酸的浓度和转化率分别增加至309.98 mg/L和85.65%。此外,该催化合成途径对辛酸和十二烷酸也具有较好的催化效果,NH03(pBGT fadL)中ω-羟基辛酸积累量达到275.48 mg/L,转化率为62.99%,ω-羟基十二烷酸的积累量达249.03 mg/L,转化率为58.69%。研究结果表明脂肪酸羟化体系AlkBGT与天然FadL偶联,同时结合fadE和.fadD双敲除是一种催化脂肪酸合成ω-羟基脂肪酸的有效策略。