1.1.2脂质型蛋白支架
脂质型蛋白支架是一种广义分类 ， 包括脂质参与组建的支架或脂质（膜）定位的支架 。 许多有用的酶 ， 如真核细胞色素P450酶和各种萜烯合酶都需要结合生物膜发挥催化功能 ， 有的酶还有特定的脂质需求 ， 这限制了它们可以与哪些膜相互作用 。 将蛋白质支架技术与生物膜相关酶兼容 ， 则可以改善许多有价值的次级代谢产物的生物合成 。
脂质作为构成生物膜的主要成分 ， 对改善支架性能具有重要作用 ， 这主要得益于脂质自身的特性：脂质可以充当膜蛋白的锚 ， 它们也可以形成膜屏障 ， 允许小分子选择性地运入和运出隔室 。 Myhrvold等将来源于?6噬菌体的膜蛋白P9和非结构蛋白P12在大肠杆菌中组装成合成型含脂质蛋白支架（syntheticlipid-containingscaffolds ， SLSs） ， 其中P9与脂质形成支架 ， P12是装配因子 。
通过将各种目标蛋白融合到P9的C末端 ， 可以使特定酶定位在该支架上 ， 为验证该支架的实际效果 ， 他们将合成靛蓝的两个连续的酶通过SLS进行共定位 ， 观察到靛蓝产量明显提高 ， 这说明脂质是一种可利用的支架材料 。
脂质型蛋白支架多以膜结合支架的形式存在 ， 膜结合的支架系统可以通过将合成途径限制在限定的细胞器中来更好地控制细胞内新陈代谢的空间组织 。 通过特异性短肽引导蛋白支架定位于特定部位 ， 可以形成具有特殊定位的蛋白支架 。
Lin等将两个cohesin模块分别融合了脂滴定位的油脂蛋白（Ole） ， 构建了一个脂滴定位的蛋白支架 ， 将乙酰辅酶A合成路径分支中的醛脱氢酶（Ald6）和乙酰辅酶A合成酶（Acs1）分别通过支架定位于脂滴 ，
与内源性位于脂滴的醇-O-乙酰基转移酶（Atf1）形成共定位多酶途径 ， 使乙酸乙酯的产量相比非支架途径提高2倍 。 油脂蛋白本身也可以在脂质液滴中形成同聚寡聚体 ， 调节油脂蛋白的氨基酸组成会改变脂质液滴的形态 ， 这表明人们可以创造工程化的油质蛋白支架的超复合物 ， 甚至可能通过定制的脂质液滴形态进一步调整支架酶的空间排列 。
1.1.3微室型蛋白支架
蛋白支架除了可以将目标蛋白聚集在一起 ， 还可通过将多酶封装到密闭微室中 ， 形成类似于细胞器的独立代谢空间 。 研究人员已经在真核生物的细胞器工程中取得显著突破 ， Farhi和Avalos等分别将线粒体作为高效生产天然产物的亚细胞工厂,Liu等在酿酒酵母的过氧化物酶体中高效表达鲨烯的代谢路径 ， 这说明代谢工程中的区室化策略是天然产物异源合成的一种有效手段 ， 借助于微室型蛋白支架可以在原核生物中实现细胞中代谢路径的区室化封装 。
天然存在的常见的微室有两种：一种是细菌微区室（bacterialmicro-compartments ， BMCs）；另一种是病毒样颗粒（virus-likeparticles ， VLP） 。 细菌微区室是细胞器的原核形式 ， 由半透性蛋白质外壳组成 。 当前 ， 存在三类已知的细菌微区室：固定CO2的羧基体（CB）、1,2-丙二醇利用微区室（PDU）和乙醇胺利用微区室 。


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CB是第一个被发现的BMC ， 并且仍然是用于阐明BMC如何在细胞中组装和起作用的模型系统 。 它的外壳由大约800个蛋白质六聚体和12个五聚体组成 ， 六聚体形成二十面体的小平面 ， 五聚体形成顶点 。 管腔内部是核糖1,5-双磷酸羧化酶/加氧酶（RuBisCO）和碳酸酐酶（CA） ， 它们与壳蛋白通过蛋白之间的相互作用被封装到微室中 。 羧基体通过增加局部CO2浓度将碳固定率提高了三倍 ， 从而克服了RuBisCO的缓慢周转率 。 Bonacci等在大肠杆菌中构建出模块化碳固定微区的遗传系统 ， 这为设计独特的固碳生物体或改善现有的有氧合光合器提供了参考 。
1.2核酸支架
1.2.1RNA型支架
尽管合成蛋白型支架是多酶组装的有用的平台 ， 但是随着多酶系统的复杂性增加 ， 全长和功能性蛋白支架可能难以表达 。 得益于核酸碱基的易于设计和合成 ， 研究人员能够创建各种基于DNA或RNA的纳米支架以组装多酶复合物 。
Delebecque等设计了一种RNA模块 ， 该RNA能够自发折叠形成两个配体结合域分别结合PP7和MS2蛋白 ， 当目标蛋白融合了PP7或MS2蛋白后 ， 便能够被该RNA支架组装到一起 。 利用工程化的RNA模块 ， 该作者分别组成了离散的、一维的、二维的支架结构 ， 并将其应用到生物制氢的代谢路径中 ， 使氢的产量比不使用支架提高48倍 。
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