[發明專利]異源合成α-檀香烯的重組解脂耶氏酵母及其構建方法

在審

• 申請號: 202010080980.6
• 申請日: 2020-02-05
• 公開（公告）號: CN111235046A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 盧文玉;張傳波;賈丹;魏盼盼
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C12N1/19
• 分類號: C12N1/19;C12N15/60;C12N15/53;C12N15/54;C12N15/55;C12P5/00;C12R1/645
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 陸藝

本發明公開了異源合成α?檀香烯的重組解脂耶氏酵母及其構建方法，構建方法包括以下步驟：(1)向解脂耶氏酵母中導入優化后的α?檀香烯合酶編碼基因STS，得到重組菌1；在重組菌1的基礎上，分別提高HMG1、tHMG1、ERG8、ERG10的活性，獲得的異源合成α?檀香烯的重組解脂耶氏酵母使α?檀香烯的產量提高，本發明的方法為人工合成α?檀香烯提供了依據。

技術領域

本發明涉及生物技術領域，尤其涉及異源合成α-檀香烯的重組解脂耶氏酵母及其構建方法。

背景技術

萜烯是一類廣泛存在于植物中的天然來源化合物，一般在化工行業中被用于香料和天然藥物的生產。由于微生物發酵具有環境友好性，高效低耗性和產物專一性，已經逐漸成為一種可以替代化學合成和植物提取的新型技術。釀酒酵母，大腸桿菌等菌種已經成為生產天然產物的常用菌株。合成生物學在藥用天然化合物的開發和生產方面應用廣泛，不同種類的天然藥物及其前體，如生物堿類的異喹啉、異胡豆苷，聚酮類的6-脫氧紅霉素內酯B、苯二酚內酯，黃酮/芪類的白藜蘆醇、扁桃酸，萜類的青蒿酸、番茄紅素、蝦青素、β-胡蘿卜素、丹參酮二烯、紫杉醇二烯等均已成功地在異源微生物宿主中合成。

檀香油，素有“香料之王，綠色黃金”美譽。α-檀香醇又是名貴中藥和香料檀香油的主要成分，α-檀香烯是一種倍半萜，是α-檀香醇的前體物質。檀香油中含有90％以上的檀香醇，α-,β-檀香醇的占比約為2:1。檀香油有廣泛的商業用途，可用作制作香氛，芳香療法，入藥有行氣止痛和溫胃止嘔的效果。有研究發現其是對抗皮膚癌的化療潛力藥物(Dwivediet al.,2003)。檀香油的主要來源是取檀香木芯材蒸餾來得到，檀香木是一種半寄生植物，生長極其緩慢，數十年成樹，所以檀香油的植物提取不僅費力還耗時，價格高昂。除此之外，樹木砍伐還會對自然環境造成侵害。在植物檀香木(Santalum album L.)中，α-檀香烯的直接前體是法尼基焦磷酸(FPP)，它經α-檀香烯合酶催化成α-檀香烯。因此，酵母中內源MVA途徑中的法尼基焦磷酸可以成為植物中倍半萜化合物異源合成的有效前體。

解脂耶氏酵母作為一種GRAS(generally regarded as safe)非常規酵母，已有研究表明其適合作為萜類化合物生產底盤細胞。其中，在解脂耶氏酵母中實現四萜化合物β-胡蘿卜素的合成，并達到目前微生物異源合成的最高產量4g/L(Shuliang Gao et al.,Metabolic Engineering,2017)；倍半萜化合物α-金合歡烯首次在解脂耶氏酵母中合成并實現產量259.98mg/L(XiaYang et al.，Bioresource Technology,2016)；單萜化合物檸檬烯在解脂耶氏酵母中也達到了23.56mg/L(Xuan Cao et al.Biotechnology forBiofuels,2016)。然而，利用合成生物學方法在解脂耶氏酵母中實現α-檀香烯異源合成還未見報道。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種異源合成α-檀香烯的重組解脂耶氏酵母的構建方法。

本發明的第二個目的是提供第二種異源合成α-檀香烯的重組解脂耶氏酵母的構建方法。

本發明的第三個目的是提供第三種異源合成α-檀香烯的重組解脂耶氏酵母的構建方法。

本發明的第四個目的是提供第四種異源合成α-檀香烯的重組解脂耶氏酵母的構建方法。

本發明的第五個目的是提供第五種異源合成α-檀香烯的重組解脂耶氏酵母的構建方法。

本發明的第六個目的是提供第六種異源合成α-檀香烯的重組解脂耶氏酵母的構建方法。

本發明的第七個目的是提供上述異源合成α-檀香烯的重組解脂耶氏酵母的構建方法構建的異源合成α-檀香烯的重組解脂耶氏酵母。

本發明的第八個目的是提供上述各個異源合成α-檀香烯的重組解脂耶氏酵母發酵生產α-檀香烯的用途。