β-胡蘿卜素是一種天然色素,屬于四萜類(lèi)化合物,有很高的藥理學(xué)及營(yíng)養(yǎng)學(xué)價(jià)值,現(xiàn)在已廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、保健品、食品添加劑及化妝品等行業(yè)。構(gòu)建高效合成β-胡蘿卜素的微生物菌株具有良好的應(yīng)用前景。
中國(guó)科學(xué)院武漢植物園天然產(chǎn)物合成生物學(xué)學(xué)科組碩士研究生李倩在章焰生研究員的指導(dǎo)下,于釀酒酵母中重構(gòu)了β-胡蘿卜素的生物合成途徑,將來(lái)源于紅發(fā)夫酵母中與β-胡蘿卜素合成相關(guān)的基因crtYB(八氫番茄紅素合成酶及番茄紅素環(huán)化酶基因)和crtI(八氫番茄紅素脫氫酶基因)轉(zhuǎn)入釀酒酵母,并對(duì)這兩個(gè)基因進(jìn)行了密碼子的優(yōu)化;同時(shí)通過(guò)過(guò)量表達(dá)異戊稀代謝途徑中的關(guān)鍵限速酶HMGR(3-羥基-3-甲基戊二酰輔酶A還原酶)基因,發(fā)現(xiàn)菌株β-胡蘿卜素的產(chǎn)量提高了很多,且對(duì)釀酒酵母的生長(zhǎng)無(wú)影響,最終得到具備高效合成β-胡蘿卜素能力的釀酒酵母工程菌株。
該研究為釀酒酵母大規(guī)模生產(chǎn)β-胡蘿卜素提供依據(jù),也為釀酒酵母中萜類(lèi)物質(zhì)生物合成及代謝工程改造提供了一定的理論基礎(chǔ)。
來(lái)源:中科院武漢植物園
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