【摘 要】
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青蒿素是一种具有独特结构的新型抗疟药,药物需求很大。近年来青蒿素合成生物学研究进展迅速。青蒿素的直接前体青蒿酸生物合成途径已基本明确,参与青蒿酸生物合成的酶基因都
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青蒿素是一种具有独特结构的新型抗疟药,药物需求很大。近年来青蒿素合成生物学研究进展迅速。青蒿素的直接前体青蒿酸生物合成途径已基本明确,参与青蒿酸生物合成的酶基因都已经被克隆并进行了功能鉴定。将青蒿素生物合成相关基因导入微生物从而生产青蒿酸是近年来的研究热点,但通过微生物生产青蒿酸的产量目前还未达到工业化生产的标准。对条件进行优化从而获得高产青蒿酸的菌株意义重大。
透明颤菌血红蛋白能够在低氧条件下促进细胞生长,提高蛋白质的合成,已经被广泛应用于高度耗氧的微生物发酵。
本研究利用合成生物学技术将透明颤菌血红蛋白基因导入酿酒酵母工程菌中,开展了制备青蒿素前体紫穗槐-4,11-二烯研究。通过连续重叠PCR技术合成透明颤菌血红蛋白基因Vgb及其酵母偏爱性突变基因Vgbm,并构建了相应的酵母表达载体pYeDP60/G/Vgb和pYeDP60/G/Vgbm,用醋酸锂介导的方法将其分别导入含整合紫穗槐-4,11-二烯合酶基因的酿酒酵母WK1中,得到相应的酵母工程菌WK1-Vgb和WK1-Vgbm。对酵母工程菌WK1、WK1-Vgb和WK1-Vgbm进行了发酵培养,测定了它们的生长量,并用GC-MS分析了工程菌发酵产物中紫穗槐-4,11-二烯。结果表明,透明颤菌血红蛋白基因对酵母工程菌的生长有一定的促进作用,但显著促进紫穗槐-4,11-二烯的合成,从而显著提高了紫穗槐-4,11-二烯的产量。与对照工程菌WK1相比,工程菌WK1-Vgb和工程菌WK1-Vgbm的紫穗槐-4,11-二烯产量分别提高一倍和两倍,达到0.378mg·1-1和0.513mg·1-1。
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