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作者:黄勇;张一然;辛瑜;顾正华;李默影;朱瑞;郭忠鹏;张梁;
单位:江南大学,粮食发酵与食品生物制造国家工程研究中心;江苏集萃未来食品技术研究所有限公司;
摘要:3-岩藻糖基乳糖(3-fucosyllactose, 3-FL)作为人乳寡糖(human milk oligosaccharides, HMOs)中的主要成分之一,约占HMOs的5%,具有调节肠道菌群、提供免疫支持和促进大脑发育的功能。目前对3-FL合成的研究多集中在大肠杆菌中,该研究通过引入来自Kluyveromyces lactis的lac12、来自Mortierella alpina的gmd和gmer,以及筛选6种3-岩藻糖基转移酶(α-1,3-Fut),最终选择引入来自Neobacillus cucumis的fut3Bc,首次实现了在解脂耶氏酵母中合成3-FL,产量达0.66 g/L。进一步通过过表达相关基因,确定了由α-1,3-Fut催化的代谢反应是3-FL合成的限速步骤。随后,通过对Fut3Bc添加小泛素相关修饰蛋白(small ubiquitin-related modifier, SUMO)和多拷贝表达SUMO-fut3Bc,3-FL产量提升至2.28 g/L。最后,通过增强NADPH的供应,3-FL产量进一步提高至2.84 g/L,经5 L发酵罐补料分批发酵后,产量达14.70 g/L。该研究探索了在解脂耶氏酵母中生产3-FL的可行性,为构建人乳寡糖细胞工厂提供了参考。
关键词:3-岩藻糖基乳糖;;解脂耶氏酵母;;3-岩藻糖基转移酶;;蛋白标签;;NADPH
基金资助:国家重点研发计划项目(2024YFF1106400)