產(chǎn)油酵母(例如Lipomyces starkeyi)常被用于生產(chǎn)如脂類和萜類的高能量密度分子。美國太平洋西北國家實驗室的研究團隊對L·starkeyi進(jìn)行工程化改造，通過優(yōu)化生產(chǎn)途徑和條件，獲得了高產(chǎn)的工程化菌株，為產(chǎn)油酵母生產(chǎn)α-zingiberene或其他萜類開辟了一條新的合成途徑。相關(guān)研究近日發(fā)表于《美國化學(xué)會—合成生物學(xué)》。
該研究中，在含4%葡萄糖的酵母提取物蛋白胨葡萄糖培養(yǎng)基(YPD)中，轉(zhuǎn)基因L. starkeyi菌株可以產(chǎn)生高達(dá)17毫克/升的α-zingiberene合成酶。在C/N為20或100的8%葡萄糖培養(yǎng)基和YPD中培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因菌株，α-zingiberene的積累量為59毫克/升。
研究者通過對甲戊酸途徑篩選的基因過表達(dá)，使α-zingiberene合成效率提高了145%。α-zingiberene生產(chǎn)培養(yǎng)基的優(yōu)化使其效價比YPD培養(yǎng)基提高15%。研究者最終得到的轉(zhuǎn)基因菌株在間歇式生物反應(yīng)器中可以產(chǎn)生700毫克/升的α-zingiberene。
該研究為L.starkeyi產(chǎn)油酵母中α-zingiberene等萜類化合物的生物合成開辟了一條新途徑，為利用產(chǎn)油酵母開展航空燃料生物合成奠定了基礎(chǔ)。
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