能源生物技术平台助力二萜香紫苏醇高效生物合成研究(DICP-1823组)

2022年11月15日 19:29  点击:[]

大连化物所周雍进研究员团队(合成微生物学研究组1823组)在天然产物萜类合成生物学研究中取得重要进展。该团队在酿酒酵母中构建并优化二萜香紫苏醇生物合成途径,通过全局调控中心代谢途径,实现了香紫苏醇的高效合成。相关研究成果以Engineering yeast for high-level production of diterpenoid sclareol为题,于近日分别发表在《代谢工程》(Metabolic Engineering)上。

龙涎香是重要名贵高级香料,其实质是抹香鲸肠内分泌物的干燥品。近年来,研究发现以植物香紫苏中二萜化合物香紫苏醇为原料,可以合成龙涎香的组分之一龙涎香醚。同时,香紫苏醇本身是一种天然植物香料,在医药和农药上也具有重要的生物活性。目前,香紫苏醇获取方法主要是从香紫苏中提取,由于植物成分复杂,分离纯化困难,培育种植受地理、气候等因素影响,制约了香紫苏醇的稳定供应。构建微生物细胞工厂,通过引入异源萜类合成途径并改造内源代谢途径,有望实现高值萜类化合物高效合成。

本研究以酿酒酵母为细胞工厂,系统改造其中心代谢,实现了以葡萄糖为原料高效合成香紫苏醇,产量达到11.4g/L,为目前已有报道的二萜类最高产量。此外,为了节省细胞催化剂构建流程,本研究发展了代谢切换策略,将前期构建的高产脂肪酸菌株Y&Z036Cell2018)快速切换为香紫苏醇合成细胞工厂,节约了18个基因操作步骤,缩短了细胞工厂的构建时间。本研究还借助转录组学和代谢流分析技术,揭示了二萜高效合成菌株的代谢流调控规律,为构建高效萜类合成细胞工程提供了理论指导。

        该研究中,研究者利用能源生物技术平台的DasGip平行生物反应系统(Eppendorf对工程菌株进行发酵,获得高产量二萜香紫苏醇。该设备在保证数据可靠性的同时,可大幅提升工作质量及工作效率。


上一条:能源生物技术平台助力非天然辅酶依赖型细胞色素P450酶的构建及应用(DICP-1816组) 下一条:能源生物技术平台中试平台助力1000-L发酵规模玉米秸秆制油脂取得新突破(DICP-1816组)

关闭

 Copyright ©  中国科学院大连化学物理所 能源生物技术平台 版权所有. All Rights Reserved.