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多不饱和脂肪酸（PUFAs）是人体健康所必需的功能性脂肪酸,高山被孢霉（Mortierella alpina）可从头合成各种高经济价值的PUFAs,如花生四烯酸（AA）和二十碳五烯酸（EPA）等。然而其总脂特别是特定功能性油脂的产量达到瓶颈,亟需解析脂质合成代谢机理,对高山被孢霉进行定向分子改造。四氢生物蝶呤（BH4）是苯丙氨酸羟化酶（PAH）和一氧化氮合成酶（NOS）催化活性的必需辅助因子,在高等生物中可能和脂质合成相关,但缺乏直接的生物学证据。本文通过构建过表达BH4合成限速酶三磷酸鸟苷环式水解酶（GTPCH）基因的重组高山被孢霉,在分子水平上首次证明了BH4在高山被孢霉脂质合成中具有重要作用,初步研究了BH4对脂质合成的调控机制,为深入解析脂质合成机理奠定了基础。主要研究结果如下:1.转录组数据分析表明,在氮源完全耗尽（22 h）脂质开始积累时,GTPCH基因的表达水平上调了2.8倍;在培养基中添加BH4合成抑制剂2,4-二氨基-6-羟基嘧啶（DAHP）后,总脂肪酸下降了36%,其中花生四烯酸（AA）相对含量降低了33%,这表明BH4可能在高山被孢霉脂质合成过程中起重要作用;通过成功构建过表达BH4合成限速酶GTPCH基因重组高山被孢霉（MA-GTPCH）,总脂肪酸增加了37%,其中AA占总脂肪酸的相对比例增高了27%,这表明过表达BH4合成限速酶GTPCH基因显著提高了高山被孢霉内总脂肪酸的含量和不饱和度。因此,BH4在高山被孢霉脂质合成中起重要作用。2.过表达GTPCH基因后,发现MA-GTPCH中总生物蝶呤含量是野生型的24倍,二氢生物蝶呤（BH2）含量是野生型的36倍,BH4含量是野生型的7倍,而GTPCH下游另一产物-叶酸含量降低了25%,这表明过表达GTPCH基因可显著增强高山被孢霉体内BH4的水平,为研究BH4在高山被孢霉体内的功能提供了方法学上的支撑。3.过表达GTPCH基因后,重组菌株中酪氨酸含量增加了45%及PAH基因转录水平发生了56%的上调,说明BH4水平的提高增强了高山被孢霉苯丙氨酸代谢;MA-GTPCH中NOS基因转录水平发生了48%的上调,一氧化氮（NO）水平增加了32%,活性氧（ROS）降低了90%,说明BH4可对高山被孢霉体内一氧化氮合成途径进行调控,进而影响细胞内的NO/ROS动态平衡;BH4显著提高了糖酵解、磷酸戊糖途径、三羧酸循环和叶酸代谢途径中产NADPH基因的转录水平,增强了脂质合成所需还原力NADPH的水平,这表明BH4可通过苯丙氨酸代谢和一氧化氮合成途径对高山被孢霉脂质合成所需还原力进行调控,这可能是BH4对脂质合成的调控机制。