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作者：宫林煜;万晓宇;刘振;毛相朝;
单位：中国海洋大学食品科学与工程学院,海洋食品加工与安全控制国家重点实验室;青岛市食品生物技术重点实验室;中国轻工业水产品生物加工重点实验室;
摘要：羽扇豆醇具有多种生物活性，在食品和医药领域具有重要应用价值。大肠杆菌培养条件简单，发酵周期较短，是一种广泛应用于活性化合物合成的模式微生物。该研究通过共表达人源角鲨烯合酶(human squalene synthase, hSQS)、解脂耶氏酵母中的角鲨烯环氧化酶(Yarrowia lipolytica squalene epoxidase, YlSQE)和木榄中的羽扇豆醇合酶(Bruguiera gymnorrhiza lupeol synthase, BgLUS)3个途径的相关酶，在大肠杆菌中构建了羽扇豆醇合成途径。比较3种NADPH-细胞色素P450还原酶/角鲨烯环氧酶(NADPH-cytochrome P450 reductase/squalene epoxidase, CPR/SQE)氧化体系发现，拟南芥源AtCPR/荚膜甲基球菌源McSQE最有利于羽扇豆醇的合成。过表达限速酶1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合酶(1-deoxy-D-xylulose-5-phosphate synthase, DXS)和异戊烯基焦磷酸异构酶(isopentenyl pyrophosphate isomerase, IDI)以增加上游甲基赤藓糖醇磷酸(methylerythritol phosphate, MEP)途径流量，获得的工程菌株LUEAMU可以产生155.25 mg/L的羽扇豆醇，是原始菌株LUE的174.44倍。通过优化培养基及甘油添加量发现，含有64 g/L甘油的TB培养基可以将羽扇豆醇产量提高1.38倍，达到214.87 mg/L。在该培养基中进行补料分批培养，大肠杆菌LUEAMU生产羽扇豆醇最高产量为313.95 mg/L。这是目前原核生物作为底盘合成羽扇豆醇的最高产量。该研究为羽扇豆醇的高效合成奠定了基础。
关键词：羽扇豆醇;;大肠杆菌;;MEP途径;;NADPH-细胞色素P450还原酶
基金资助：国家自然科学基金项目(32172178)
