代謝工程 | 採用真核底盤合成天然生育三烯酚

2021-02-23 深圳市合成生物學協會

2020年10月14日葉麗丹/於洪巍團隊在Nature Communications發表了題為「Fermentative production of Vitamin E tocotrienols in Saccharomyces cerevisiae undercold-shock-triggered temperature control」的文章，低溫衝擊觸發溫度控制下釀酒酵母生產維生素E生育三烯酚。

於洪巍是浙江大學化學工程與生物工程學院生物工程研究所教授。

研究領域：生物催化與轉化、蛋白質工程、酶工程和代謝工程。

葉麗丹是浙江大學化學工程與生物工程學院副教授。

研究領域：代謝工程、合成生物學和蛋白質工程。

研究亮點：該研究綜合了多基因生物合成途徑組裝、新基因挖掘、蛋白質工程、基因表達控制等手段，最終實現了採用真核底盤合成天然生育三烯酚，在採用合成生物學生產高附加值植物天然產物上又邁進了重要一步。

不同的生理功能的生育三烯酚已被列為α-生育酚為主的維生素E產品的寶貴成分。為了使生育三烯酚更容易獲得，通過結合來自光合生物體的異源基因和內源性莽草酸鹽途徑和甲羥酸鹽途徑，已經構建了產生生育三烯酚的釀酒酵母。在識別和消除代謝瓶頸並增加前體供應後，工程酵母可以以高達7.6 mg/g幹細胞重量(DCW)的產量生產生育三烯酚。特別的是，從植物源酶中適當截斷N端運輸肽是至關重要的。

為了進一步解決細胞生長和生育三烯酚積累之間的矛盾，實現高密度發酵，設計了一個由冷衝擊觸發的溫度控制系統，有效控制兩階段發酵，達到320mg /L生育三烯酚的產量。工程酵母高密度發酵三烯醇的成功揭示了發酵生產維生素E生育三烯酚的潛力。

Fig. 1: Construction of tocotrienols biosynthetic pathway in S. cerevisiae.

頭圖來自網絡

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