構(gòu)建人工酵母細(xì)胞生產(chǎn)β-胡蘿卜素和齊墩果酸.pdf

1、β-胡蘿卜素在食品、藥品和化妝品等領(lǐng)域有廣泛用途。為獲得生產(chǎn)β-胡蘿卜素的微生物細(xì)胞工廠，本研究首先在釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae) BY4742中過表達(dá)甲羥戊酸途徑的限速酶3-羥基-3-甲基戊二酰輔酶A還原酶(HMGR)的編碼基因及二萜化合物合成的關(guān)鍵酶牻牛兒基牻牛兒基焦磷酸合酶(GGPS)的編碼基因來提高二萜通用前體牻牛兒基牻牛兒基焦磷酸(GGPP)的供給，獲得底盤菌BY4742-T2。在此基礎(chǔ)上整合來

2、源于成團(tuán)泛菌(Pantoea agglomerans)和紅法夫酵母(Xanthophyllomyces dendrorhous)的β-胡蘿卜素合成基因，比較釀酒酵母工程菌生產(chǎn)β-胡蘿卜素的差別。結(jié)果表明提高釀酒酵母中HMGR和GGPS基因的表達(dá)能將工程菌中β-胡蘿卜素的產(chǎn)量提高26.0倍;來源于真核生物紅法夫酵母的合成基因相比成團(tuán)泛菌，更有利于釀酒酵母生產(chǎn)β-胡蘿卜素。最終獲得的釀酒酵母工程菌BW02能生產(chǎn)單位細(xì)胞含量1.56 mg/g

3、干重細(xì)胞的β-胡蘿卜素。
　　齊墩果型萜類化合物均衍生于β-香樹脂，齊墩果酸是其中具有代表性的物質(zhì)，它具有保護(hù)肝臟、抗氧化、抗癌等作用。為獲得生產(chǎn)齊墩果酸的微生物細(xì)胞工廠，首先在釀酒酵母(S cerevisiae)中過表達(dá)HMGR基因，構(gòu)建能夠顯著增加三萜化合物產(chǎn)量的菌株BY-T1，該菌和出發(fā)菌株相比，鯊烯產(chǎn)量提高了15.7倍。然后在BY-T1中整合來源于光果甘草中的β-香樹脂合酶的編碼基因GgbAS，鯊烯合酶的編碼基因ERG9和

4、鯊烯環(huán)氧酶的編碼基因ERG1，構(gòu)建菌株BY-βA-G。該菌β-香樹脂產(chǎn)量達(dá)到107.0mg/L，比利用來源于人參β-香樹脂合酶的編碼基因PgbAS的菌株產(chǎn)量高55倍。最終，在BY-βA-G中整合來源于蒺藜狀苜蓿的齊墩果酸合酶的編碼基因MtOAS，擬南芥中細(xì)胞色素P450還原酶的編碼基因AtCPR1和第二個(gè)拷貝的β-香樹脂合酶的編碼基因GgbAS，獲得菌株BY-OA。該菌齊墩果酸產(chǎn)量達(dá)到71.0 mg/L，單位細(xì)胞含量達(dá)6.1 mg/g干