酿酒酵母工程菌UDP-葡萄糖供给模块的优化与人参皂苷F1生产

• 作者: 张学礼 戴住波 李畏娴 王冬 王金鹤 黄颖
• 来源期刊: 中国中药杂志
• 关键词: UDP-葡萄糖 人参皂苷F1 合成生物学 酿酒酵母
• 年，卷（期）: 2019,（21）
• 所属期刊栏目: 分子生药学
• 页码范围: 4596-4604
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.19540/j.cnki.cjcmm.20190829.101

摘要

人参皂苷F1为人参、三七、西洋参等药用植物中的稀有皂苷成分,在抗肿瘤、抗氧化、抗衰老等方面有较强的药理活性.为直接利用葡萄糖等廉价原料发酵生产人参皂苷F1,该研究在三萜酵母底盘细胞BY-T3基础上,整合经过密码子优化后的人参达玛烯二醇Ⅱ合成酶(SynPgDDS)、人参原人参二醇合酶(SynPgPPDS)、人参原人参三醇合酶(SynPgPPTS)和拟南芥来源的细胞色素P450还原酶(AtCPR1)4个基因,构建了生产原人参三醇的工程菌BY-PPT;经过强化工程菌BY-PPT内源UDP-葡萄糖供给模块:磷酸葡萄糖变位酶1(PGM1)、α-磷酸葡萄糖变位酶(PGM2)、尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(UGP1)等基因获得工程菌BY-PPT-GM,其UDP-葡萄糖产量提高了8.65倍,达到44.30 mg· L-1.进一步工作中,通过整合能催化PPT生成人参皂苷F1的UDP-葡萄糖基转移酶基因Pg3-29,成功获得生产0.5 mg·L-1人参皂苷F1的酵母细胞工厂BY-F1.工程菌经过发酵工艺优化后人参皂苷F1的产量能提高900倍,达到450.5 mg·L-1.该研究获得的高效UDP-葡萄糖供给模块能为皂苷类酵母细胞工厂构建提供借鉴,同时为进一步获得高产人参皂苷类酵母细胞提供重要基础.