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食品与发酵工业2024年第20期:代谢工程改造酿酒酵母高效合成熊果酸

来源:期刊VIP网 时间:


作者:赵星莹;曾伟主;周景文;

单位:江南大学生物工程学院,工业生物技术教育部重点实验室;江南大学,未来食品科学中心;

摘要:熊果酸是一种五环三萜类化合物,具有抗炎、抗氧化等作用,广泛应用于医药、化妆品等领域。为提高酿酒酵母中熊果酸的产量,该研究采用了代谢工程的“推-拉”策略。首先,通过异源表达和优化CADDS、CaCYP716A83和HtCPR,实现了熊果酸的从头合成,其产量为5.4 mg/L。随后,通过扩大内质网面积,为膜蛋白酶提供更多的附着面积,熊果酸产量达到40.3 mg/L。由于熊果酸合成路径中涉及多个氧化还原反应,NADPH是必需的辅因子,强化NADPH供给后,熊果酸产量提升至48.2 mg/L。此外,通过优化电子传递链,利用细胞色素b5参与第二个电子向P450酶转移,增强反应中的电子供给,熊果酸产量达到74.6 mg/L。最后,将扩大内质网、增强NADPH及电子传递、调节CaCYP716A83和HtCPR拷贝数等策略进行迭代整合,熊果酸产量达到84.3 mg/L。该研究为构建高效合成萜类化合物的微生物细胞工厂提供了参考。

关键词:熊果酸;;酿酒酵母;;内质网;;NADPH;;细胞色素b5

基金资助:国家自然科学基金创新研究群体项目(32021005)