| 微生物 |
2018-01-05 13:38 |
随着甘草次酸（glycyrrhetinic acid, GA）及其前体11-oxo-β-amyrin在甘草植物中的合成途径被成功解析，以微生物作为生物底盘表达GA以及其一些重要前体受到了大量**************。
北京理工大学的李春实验室在酿酒酵母中导入β-amyrin合成途径、CYP450氧化酶和其对应的CPR（cytochrome P450 reductase，CPR），尝试在酿酒酵母中构建整个完整的GA合成途径，结果发现GA产量只有20.4±7.7μg/L，同时它的前体11-oxo-β-amyrin含量只有0.5±0.1mg/L。为了提高GA产量，研究人员尝试使用不同的酵母菌株以及将GA合成途径整合到基因组上来表达生产，产量提升效果不明显，但是其关键前体β-amyrin一直处于一个高含量的水平。因此，β-amyrin下游电子转移的低效率就是GA合成的限速步骤。
研究人员在转录组和全基因组数据库中进行检索，寻找到了高度同源的新CYP450（Unigene25647和CYP72A63），导入新酶进行发酵，发现11-oxo-β-amyrin产量显著提高，但是GA产量没有提高。研究人员推测可能是由于高氧化效率酶的导入破坏了氧化还原平衡，CPR的电子传递的效率不匹配，影响了CYP450氧化酶的表达活性，导致后续的电子转移效率低下。研究人员选择了6种不同植物来源的CPR进行尝试，发现了一种能够很好的与这两种CYP450相匹配的CPR（GuCPR1）。向酿酒酵母菌株中导入新的氧化还原系统进行发酵，最终的11-oxo-β-amyrin产量达到108.1±4.6mg/L，GA产量高达18.9±2.0mg/L，比之前有文献报道的最高产量高946.5倍。具体内容发表在Metabolic Engineering上。愚愚学园www.SciFans.net |
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