近日，微生物技术国家重点实验室高超教授与上海交通大学许平教授、山东大学第二附属医院张文博士合作，在《自然·通讯》（NatureCommunications，IF=14.919）上发表了题为“An L-2-hydroxyglutarate biosensor based on specific transcriptional regulator LhgR”的研究论文。微生物技术国家重点实验室博士生康照琪为论文第一作者，微生物技术国家重点实验室高超教授与上海交通大学许平教授为该论文的共同通讯作者，山东大学微生物技术国家重点实验室为论文第一单位。

L-2-羟基戊二酸（L-2-Hydroxyglutarate，L-2-HG）参与碳饥饿响应、肿瘤发生及缺氧适应等多个生理过程，但生物体感应并调控L-2-HG代谢的机制未见报道。另外，L-2-HG是L-2-HG尿症及多种癌症的标志性代谢物，在生物体正常生理代谢中也扮演重要角色，建立L-2-HG的高效、专一性检测方法具有重要意义。该研究揭示了恶臭假单胞菌W619中L-2-HG分解代谢的调控机制，鉴定了可专一性感应L-2-HG的转录调控因子LhgR，并将其与荧光共振能量转移技术（FRET）相结合，构建了一种高性能的L-2-HG生物传感器。

图1专一性感应L-2-HG的转录调控因子LhgR鉴定（A）与生物传感器构建（B）

L-2-HG传感器可应用于人体血清、尿液及细菌培养基中L-2-HG检测，结果与当前标准检测方法LC-MS/MS具有非常高的一致性。该生物传感器可实现人类细胞中L-2-HG的实时动态检测，研究团队利用其鉴定了L-2-HG脱氢酶在L-2-HG分解中的作用，确定缺氧可诱导L-2-HG的胞内积累。上述工作是微生物学与生物医学交叉研究的成功范例，有助于L-2-HG代谢及相关疾病诊疗研究的开展。

高超教授长期从事微生物生理与代谢、系统代谢工程与生物传感技术研究，已在Nat. Commun.、Proc. Natl. Acad. Sci. USA.、CellDiscov.、Green Chem.、mBio、J. Biol. Chem.等期刊上发表论文多篇。该研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金和山东省自然科学杰出青年基金等项目的资助。山东大学生命环境研究公共技术平台为本工作提供了重要支持。

文章链接：https://www.nature.com/articles/s41467-021-23723-7