产对香豆酸酿酒酵母菌株的构建及优化

• 作者: 元英进 刘夺 张伟 李炳志
• 来源期刊: 中国生物工程杂志
• 学科: 生物学
• 关键词: 合成生物学 对香豆酸 酿酒酵母 内源改造
• 年，卷（期）: 2017,（9）
• 所属期刊栏目: 技术与方法
• 页码范围: 89-97
• 页数: 9页
• 分类号: Q815
• 字数: 5415字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13523/j.cb.20170912

摘要

对香豆酸(p-coumaric acid)作为苯丙素类物质、芪类物质及黄酮类物质的重要前体化合物,在生物医药、化妆品及食品工业中均有广泛的应用价值.以酿酒酵母作为底盘菌株,利用合成生物学原理构建一株高产对香豆酸的人工酵母细胞.通过对比不同拷贝数的酪氨酸解氨酶(tyrosine ammonia lyase)合成的对香豆酸产量,发现随着基因拷贝数的增加对香豆酸的产量也相应提高;同时对酪氨酸的负反馈调控相关的蛋白质进行氨基酸定点突变得到Aro4pK229L和Aro7pG141s,利用delta位点将突变后的基因整合至酵母基因组,并挑取24株构建成功的酵母细胞进行发酵验证,发现菌株最高产量与最低产量相差28.87mg/L;为了进一步增加对香豆酸的代谢通量,对生成芳香醇类物质的旁路基因ARO10和PDC5进行敲除,发现同时敲除两个基因的菌株对香豆酸的产量最高,是敲除前产量的2.05倍(从42.71 mg/L到87.56mg/L).此外,通过设计前体酪氨酸的梯度添加实验,发现当添加1 mmol/L的酪氨酸时,对香豆酸产量达到峰值(174.57±0.30) mg/L,相较于未添加时提高了将近1倍.通过运用合成生物学原理在酿酒酵母中实现了对香豆酸的高产,为后续的芪类化合物和黄酮类化合物生物合成奠定了基础.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	元英进	天津大学化工学院	195	3205	29.0	46.0