创建酿酒酵母细胞工厂高效生产人参皂苷前体达玛烯二醇II.PDF

药学学报 Acta Pharmaceutica Sinica 20 18, 53 (8): 1233 1241 ·1233 · 建酿酒酵母细胞工厂高效生产人参皂苷前体达玛烯二醇II 1, 2 1, 2 1, 2 1, 2 1, 2* 1, 2 3 冬 , 刘 怡 , 许骄阳 , 金鹤 , 戴住波 , 张学礼 , 黄璐琦 (1. 中国科学院天津工业生物技术研究所, 天津 300308; 2. 中国科学院系统微生物工程重点实验室, 天津 300308; 3. 中国中医科学院中 资源中心, 北京 100700) 摘要: 人参皂苷是名贵 材西洋参和人参的主要活性成分, 其中达玛烯二醇 II 为人参皂苷类成分生物合成 途径中的重要中间体。为构建高产人参皂苷前体达玛烯二醇II 的细胞工厂, 本研究在优化过甲羟戊酸途径 (MVA 途径) 工程菌的基础上, 通过基因模块组合优化的方法获得 显著提高三萜前体的功 模块 C30-M: 分别由丹 参法尼基焦磷酸合酶 (SmFPS) 和拟南芥鲨烯合酶 (AtSQS2) 组成, 其鲨烯的含量 达到67.4 mg ·g 1, 约占细胞 干重的6.74%; 在进一步工作中, 发现来源于拟南芥的2,3-环氧鲨烯合酶 (AtSQE2) 能提高下游中间体羊毛甾醇 的产量到47.9 mg ·g 1, 为对照菌含量的22 倍; 然后, 通过调控达玛烯二醇II 合酶基因的表达和采用反义RNA 技 术对麦角固醇合成途径中的 ERG7 基因进行调控及发酵工艺优化等策略, 首次将三萜合成通量提高到 10 g ·L 1 级别, 创建出产量 达到15 g ·L 1 达玛烯二醇II 的高效酵母细胞工厂, 为达玛烷型人参皂苷的产业化合成奠定了 坚实的基础。 关键词: 人参皂苷; 达玛烯二醇II; 酿酒酵母; 合成生物学; 微生物细胞工厂 中图分类号: R93 1 文献标识码: A 文章编号: 0513-4870 (20 18) 08- 1233-09 Construction of efficient yeast cell factories for production of ginsenosides precursor dammarenediol-II WANG Dong1, 2, LIU Yi1, 2 , XU Jiao-yang1, 2, WANG Jin-he1, 2, DAI Zhu-bo1, 2*, ZHANG Xue-li1, 2, HUANG Lu-qi3 (1. Tianj in Institute of Industrial Biotechnology, Chinese A cademy of Sciences, Tianj in 300308, China; 2. Key Laboratory of System