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聚羟基脂肪酸酯(Polyhydroxyalkanoates，简称PHA)主要是由(R)型-3羟基脂肪酸聚合而成，并在细菌体内累积的一类高分子化合物。相比传统的石化塑料，PHA在材料学性质上有着许多相似之处，但其具有可再生、可完全降解等特性，被认为是一种“可持续发展塑料”。随着对PHA的深入了解，发现有一类侧链含有苯环的PHA，称之为聚羟基苯基脂肪酸脂(Polyhydroxyphenylalkanoate，简称PHphA)。由于其具有良好的延展性和可塑性，在材料学性质方面与石化塑料更为接近，而且在医药方面（如作为可控药物缓释载体）有着更为突出的应用价值，而受到了关注。目前，由苯基脂肪酸的降解能够流向PHphA合成，但这条通路在分子水平上并不清晰。而且只有极少数细菌如Pseudomonas putidaU，P.putida BM01和P.Oleovorans能够合成PHphA，更加限制了PHphA的合成。基于本实验室曾对芳香化合物降解的模式菌株Cupriavidus pinatubonensis JMP134与PHA合成进行过研究，且JMP134菌株能够单独利用6-苯基己酸进行生长，所以决定以6-苯基己酸的代谢途径为契机，在JMP134菌株中进行由6-苯基己酸流向PHphA合成的初步探究。 当以6-苯基己酸为唯一碳源情况下，JMP134菌株可以产生聚羟基丁酸酯(polyhydroxybutyrate，简称PHB)，并依据文献报道，推测6-苯基己酸先是通过β氧化途径降解为苯乙酰辅酶A，然后再通过苯乙酰辅酶A的开环途径进而被逐步降解的。通过对推测途径中的两套paa基因簇(paaA1B1C1D1E1和paaA2B2C2D2E2)进行转录水平的分析，发现这两套paa基因簇可能参与了6-苯基己酸的降解。 为了进一步证实paaA1B1C1D1E1和paaA2B2C2D2E2这两套paa基因簇确实参与了6-苯基己酸的降解，采用经典的遗传学方法，分别对paaA1B1C1D1E1和paaA2B2C2D2E2这两套基因簇的关键基因paaA1和paaA2进行了敲除和回补实验。发现paaA1B1C1D1E1和paaA2B2C2D2E2这两套基因簇确实参与了6-苯基己酸的降解，其中paaA1B1C1D1E1这套基因簇在6-苯基己酸的降解途径中发挥着主导性的作用，paaA2B2C2D2E2这套基因簇在6-苯基己酸的降解途径中发挥着辅助性的作用。随后，分析了当以6-苯基己酸为唯一碳源情况下，JMP134ΔpaaA1和JMP134ΔpaaA2突变株中PHB的合成量，发现JMP134ΔpaaA1中PHB的合成量明显减少，说明6-苯基己酸的代谢途径确实受到了干扰，可能有中间产物的积累。 由于JMP134菌株中没有合适的酶如(R)-型特异性的烯酯酰水合酶(PhaJ)和具有广泛底物范围的PHA合成酶(PhaC)等用于PHphA的合成，所以需要额外引入PhaJ和PhaC。文献指出，来自绿脓假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）的4个R型特异性的烯酯酰水合酶(PhaJ1pa-PhaJ4pa)可以做为PHA合成途径中的有效工具酶，于是将这4个R型特异性的烯酯酰水合酶基因(phaJ1pa-phaJ4pa)分别与具有广泛宿主范围的表达载体pRK415连接，然后分别导入到野生菌株中，利用GC-MS检测、筛选，发现PhaJ1pa和PhaJ4pa对于JMP134菌株较为合适。 目前对于适合JMP134菌株用于PHphA合成的PHA合成酶(PhaC)还在寻找和试验阶段。虽然在JMP134菌株中，由6-苯基己酸流向PHphA的合成途径还未完全构建成功，但在JMP134菌株中已经搭建了一个平台，其可用于筛选适合PHphA合成的(R)-型特异性的烯酯酰水合酶(PhaJ)和具有广泛底物范围的PHA合成酶(PhaC)。本研究从分子水平上对苯基脂肪酸流向PHphA的合成途径进行了初步剖析，也为其它能够利用苯基脂肪酸的菌株合成PHphA提供一定的理论指导。