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公司動態(tài)

工程釀酒酵母發(fā)酵合成***


                                                                             

      自2015年實(shí)現(xiàn)在釀酒酵母中完成**的從頭合成后，斯坦福大學(xué)美女研究人員ChristinaD. Smolke研究組，實(shí)現(xiàn)了另外一種代表性生物堿***的微生物從頭合成，該研究成果日前發(fā)表在MetabolicEngineering雜志。
      之前的研究已經(jīng)對***生物堿的生物合成途徑完成了鑒定，并且可以通過對工程大腸桿菌(Escherichia coli)或釀酒酵母進(jìn)行某些前體添加培養(yǎng)，可以實(shí)現(xiàn)***及其部分前體分子的轉(zhuǎn)化，但一直未實(shí)現(xiàn)***相關(guān)生物堿的從頭合成。主要的限制是走向嘌呤生物堿的代謝流量極低。
      基于之前的研究基礎(chǔ)，Smolke團(tuán)隊(duì)在酵母中心代謝的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了一條黃嘌呤（xanthine,XT）到黃嘌呤核苷（xanthosine, XR）轉(zhuǎn)化途徑，該途徑過表達(dá)XPT基因增強(qiáng)了黃嘌呤向黃嘌呤核苷的轉(zhuǎn)化，組合表達(dá)PA0065基因和XMT基因，首先實(shí)現(xiàn)了***前體分子7-甲基黃嘌呤（7-mX）的從頭合成，并通過優(yōu)化基因表達(dá)方式，顯著提高了7-mX的產(chǎn)量。
      在此基礎(chǔ)上，使用來自于小果咖啡（C. arabica）的CCS1酶，可對7-mX進(jìn)行兩步催化合成***，同時由于該酶兼具3-N和1-N的甲基轉(zhuǎn)移酶活性，且底物范圍較廣，同時亦可發(fā)生茶堿分子的合成。通過不同甲基轉(zhuǎn)移酶的組合優(yōu)化以及代謝流重排，研究獲得工程酵母經(jīng)發(fā)酵*高可生產(chǎn)***270 μg/L, 茶堿61 μg/L, 3-甲基黃嘌呤3700 μg/L 。
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