作者：李博; 梁楠; 刘夺; 刘宏; 王颖; 肖文海; ...8二甲基异戊烯基柚皮素合成生物学酿酒酵母异源表达蛋白质截断
摘要：8二甲基异戊烯基柚皮素（8DN）作为生产黄酮类药物淫羊藿苷的重要前体,在医药合成领域具有重大应用潜力。由于其合成路径及相关基因的复杂性,目前主要通过饲喂8DN的直接前体（柚皮素、异黄腐酚等）的方式合成8DN,而在生物体内全合成8DN的研究工作还未见报道。为了实现8DN在酿酒酵母体内的生物全合成,通过组合筛选8DN前体物柚皮素合成所需的多种外源基因（TAL、4CL、CHS、CHI）,获得30株柚皮素生产菌,发现不同来源的基因组合使柚皮素产量的具有明显差异（0.37-22.33mg/L）。并且利用Delta位点将较优的基因组合整合至酵母基因组,实现了稳定的柚皮素高产菌株（SyBE_Sc02050031）构建。在此基础上进一步导入带有苦参来源的异戊烯基转移酶基因（N8DT）多拷贝质粒,实现8DN合成的完整反应过程,8DN的摇瓶发酵产量达到36.7μg/L。另外,通过关键限速酶N8DT的序列优化策略,发现截断定位信号肽序列的N8DT明显提高了从柚皮素到8DN这一关键反应的催化效果,8DN的产量提高到52.6μg/L（144.2%）。首次在酿酒酵母中成功构建高产8DN的生物全合成路径,为在微生物体内合成其他黄酮类天然产物提供了参考,具有重要的指导意义。
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