异戊烯醇是生物燃料中的一种，异戊二烯等商品化学品的前体。

目前已知在大肠杆菌中通过甲羟戊酸途径（MVA)和磷酸甲基赤藓糖醇（MEP）途径生产异戊烯醇，产量为理论最大值的70%。

本文基于甲羟戊酸二磷酸脱羧酶（PMD）的混杂活性开发基于IPP旁路的异戊烯醇途径。

一分子MVA由两步磷酸化转变为一分子MVAPP，消耗两分子ATP，再经过脱羧酶PMD生成一分子IPP，消耗一分子ATP，图（A）。

综上通过MVA途径生产1分子IPP需要消耗3分子ATP，同时IPP水解时磷酸基团又会被浪费，同时IPP积累会抑制大肠杆菌生长。

MVA途径由于异戊烯基二磷酸（IPP）的毒性，及ATP的高需求量，难以再次提高产率。

二．IPP旁路途径

文章改进：本文改用甲羟戊酸二磷酸脱羧酶（PMD）的混杂活性开发基于IPP旁路的异戊烯醇途径。

选择异源表达酿酒酵母PMD酶（PMDsc）脱羧MVAP形成磷酸异戊烯基（IP),此途径可以降低IPP毒性，并降低ATP的消耗，图(B)。

将宿主菌株生长速率与PMD酶脱羧速率耦合，筛选PMD突变体。

方案：

1. 在培养基中添加MEP途径抑制剂Fosmidomycin（磷霉素），抑制MEP途径，阻断产生IPP和MAPP的唯一途径，图(B)。

2. 将PMDsc的混杂酶活性，与IPP、二甲基焦磷酸烯丙酯DMAPP（大肠杆菌生长的必需代谢产物）的形成相耦合。

3. 补充抑制MEP途径的抗生素消除内源性MEP途径产生的IPP，只有异源IPP旁路的表达大肠杆菌才能生长。

对比报道中三种对IP有活性的激酶EcIPK、MtIPK、TaIPK在DH1菌株野生型中表达，对比得出MtIPK活性最高。

对三种PMDsc突变体（K22M、R74H、S208E）的动力学测定，R74H突变体活性最好，同时生长速率也最快。