调控酿酒酵母类异戊二烯合成途径强化芳樟醇合成

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芳樟醇是一种重要单萜,广泛应用于食品、医药、日化等工业领域。然而芳樟醇在植物中含量低且难提取,限制了其大规模生产。目前通常以酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae作为单萜生物合成宿主,其内源类异戊二烯合成途径提供合成单萜物质的前体——香叶基二磷酸(GPP)。由于该途径代谢通量较低,导致GPP供应不足,极大地降低了异源单萜的合成效率。为了调节该途径的代谢通量,构建酿酒酵母整合表达载体pRS305-tHMG1和游离表达载体pYLIS-IDI1,并分别转入酿酒酵母CEN.PK2-1C中,获得酿酒酵母工程菌LS01和LS02。同时将载体pYLIS-IDI1转入酿酒酵母工程菌LS01中,构建酿酒酵母工程菌LS03。GC-MS检测结果显示,通过提高异戊二烯二磷酸异构酶(IDI1)和羟甲基戊二酸单酰辅酶A(HMG-CoA)还原酶活性区域(tHMG1)的表达水平,最终使芳樟醇产量提高1.3倍至(127.71±7.68)g/L。结果表明,通过调控类异戊二烯合成途径,强化GPP合成前体供给,可以显著提高酿酒酵母中芳樟醇的产量。
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