酿酒酵母工程菌UDP-葡萄糖供给模块的优化与人参皂苷F1生产

论文摘要

人参皂苷F1为人参、三七、西洋参等药用植物中的稀有皂苷成分,在抗肿瘤、抗氧化、抗衰老等方面有较强的药理活性。为直接利用葡萄糖等廉价原料发酵生产人参皂苷F1,该研究在三萜酵母底盘细胞BY-T3基础上,整合经过密码子优化后的人参达玛烯二醇Ⅱ合成酶（Syn Pg DDS）、人参原人参二醇合酶（Syn Pg PPDS）、人参原人参三醇合酶（Syn Pg PPTS）和拟南芥来源的细胞色素P450还原酶（At CPR1） 4个基因,构建了生产原人参三醇的工程菌BY-PPT;经过强化工程菌BY-PPT内源UDP-葡萄糖供给模块:磷酸葡萄糖变位酶1（PGM1）、α-磷酸葡萄糖变位酶（PGM2）、尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（UGP1）等基因获得工程菌BY-PPT-GM,其UDP-葡萄糖产量提高了8. 65倍,达到44. 30 mg·L-1。进一步工作中,通过整合能催化PPT生成人参皂苷F1的UDP-葡萄糖基转移酶基因Pg3-29,成功获得生产0. 5 mg·L-1人参皂苷F1的酵母细胞工厂BY-F1。工程菌经过发酵工艺优化后人参皂苷F1的产量能提高900倍,达到450. 5 mg·L-1。该研究获得的高效UDP-葡萄糖供给模块能为皂苷类酵母细胞工厂构建提供借鉴,同时为进一步获得高产人参皂苷类酵母细胞提供重要基础。

论文目录

• 1 材料
•   1.1 酶与试剂
•   1.2 培养基
•   1.3质粒，菌株及引物
• 2 方法
•   2.1 工程菌株的构建
•     2.1.1 BY-PPT菌株的构建
•     2.1.2 BY-PPT-GM菌株的构建
•     2.1.3 BY-F1菌株的构建
•   2.2 菌株发酵和产物检测
•     2.2.1 BY-T3,BY-PPT和BY-F1等摇瓶发酵及产物提取
•     2.2.2 高密度发酵及产物提取
•     2.2.3 UDP-葡萄糖摇瓶发酵及产物提取
•     2.2.4 原人参三醇、人参皂苷F1等发酵产物定性检测
•     2.2.5 原人参三醇、人参皂苷F1等发酵产物定量检测
•     2.2.6 UDP-葡萄糖定性及定量检测
• 3 结果
•   3.1 在酿酒酵母中构建原人参三醇生产途径
•   3.2 UDP-葡萄糖供给模块的优化
•   3.3 人参皂苷F1工程菌的构建
•   3.4 发酵法生产人参皂苷F1
• 4 讨论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王金鹤,王冬,李畏娴,黄颖,戴住波,张学礼

关键词: 葡萄糖,人参皂苷,合成生物学,酿酒酵母

来源: 中国中药杂志 2019年21期

年度: 2019

分类: 医药卫生科技,基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 生物学,有机化工,一般化学工业

单位: 天津科技大学生物工程学院,中国科学院天津工业生物技术研究所,中国科学院系统微生物工程重点实验室

基金: 国家“重大新药创制”科技重大专项(2018ZX09711001-006-004),中国科学院青年创新促进会项目(2015138),天津市科技计划项目(15PTCYSY00020)

分类号: TQ920.6;TQ464.3

DOI: 10.19540/j.cnki.cjcmm.20190829.101

页码: 4596-4604

总页数: 9

文件大小: 378K

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