2023年4月，西南大学前沿交叉学科研究院生物学研究中心马三垣研究员课题组在国际学术期刊《International Journal of Biological Macromolecules》在线发表论文“Genetically engineered Blue silkworm capable of synthesizing natural blue pigment”。
合成生物学是一种环保且可持续的化合物生产方法，特别是在生产过程涉及有毒试剂时使用。靛玉苷是一种珍贵的天然蓝色色素，动物无法自然合成。在这项研究中，作者在家蚕后部丝腺中特异表达来自薰衣草链霉菌的靛蓝合成酶 ( idgS ) 基因和来自枯草芽孢杆菌的4′-磷酸泛酰巯基乙胺基转移酶( Sfp ) 基因，从而实现了靛玉苷在家蚕中的异源高效合成。从幼虫到成虫的所有发育阶段，靛玉苷的合成并不影响蚕的生长或发育。这种合成的靛玉苷从丝腺分泌出来，随后储存在脂肪体中，从而产生蓝色家蚕（Blue silkworm），只有一小部分通过马氏管和中肠排出体外。代谢组学分析发现，蓝蚕通过上调靛玉苷的前体l-谷氨酰胺和琥珀酸，从而高效合成靛玉苷，这与家蚕后部丝腺中的能量代谢有关。这项研究首次在动物体内合成了靛玉苷，因此为天然蓝色素和其他有价值的小分子的生物合成开辟了一条新途径。
西南大学前沿交叉学科研究院生物学研究中心贾凌为论文第一作者，陆卫为共同第一作者，马三垣研究员为论文的通讯作者，夏庆友教授为共同通讯作者，蚕桑纺织与生物质科学学院本科生胡丹和冯敏对该研究做出了重要的贡献，药学院邹懿教授在实验设计上提供了帮助。该项目得到了国家自然科学基金项目、重庆市自然科学基金以及中央高校基本科研业务费的资助。论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0141813023007572?via%3Dihub。