维生素家族对于人类来说，庞大而亲密，除了我们熟知的ABCDE，家族里还有一位优秀而低调的成员，维生素K。20世纪30年代，丹麦生化学家Henrik Dam发现了一种与凝血有关的活性物质，将其命名为维生素K，因此获得1943年诺贝尔生理学奖。近年来，研究资料显示目前维生素K的推荐膳食供给量并不能满足骨骼代谢的需要，可称之为维生素K亚临床缺乏，人体需要摄入更多的维生素K。
维生素K包含维生素K1、K2、K3。在动物体内具有生理活性的是维生素K2，维生素K1和维生素K3都要转化为维生素K2才能对人体产生作用。因此维生素K2是维生素K系列的关键元素。几十年来维生素K2一直被用作治疗出血的促凝剂。由于血清维生素K2及维生素K2缺乏诱导蛋白检测技术的发展，人们发现它在骨骼新陈代谢方面起着非常重要的作用。
骨质是由维生素K2和优质蛋白质先形成骨元蛋白，再与钙生成骨质，蓄积骨中，增加骨密度。通过研究发现，由于饮食习惯不同，日本关东地区居民血液中维生素K2含量比关西地区高很多，因而前者的股颈骨折发病率比后者要低很多。经常服用维生素K2可以使切除卵巢的老鼠增加骨质中的矿物质沉积，从而增加骨质密度。
大量数据表明维生素K2不仅具有抑制胞内ROS和炎症因子的生成、减少神经细胞损伤的功效，还具有促进受损线粒体恢复正常的功能。维生素K2可能是改善帕金森病等神经退行疾病的新手段。维生素K2的合成对于人类健康和生产意义重大，利用微生物合成维生素K2是一种良好的手段，发酵原料易得、条件温和、环境压力低，同时因为本身来源于生物，制备的维生素K2具有高生物活性和高生物相容性，易于人体吸收与利用。
但微生物发酵K2产率低、生产成本居高不下的现状制约着微生物法制备维生素K2的发展。如何克服产量低、成本高等弱点，中科院合肥研究院技术生物与农业工程研究所郑之明研究团队围绕这个关键问题进行了攻关和研究，通过重组毕赤酵母，实现甲萘醌的聚异戊二烯侧链化，并以此为基础催化合成维生素K2产量达到189 mg/L。
该研究工作为进一步采用合成生物学理念通过底盘到元件、器件或模块的改造和优化，系统构建细胞工厂合成维生素K2系列物提供了有益尝试。