酿酒酵母合成植物倍半萜类圆柚酮代谢途径的设计与构建

发布时间：2021-01-14 01:01

　　巴伦西亚橘烯和园柚酮是倍半萜家族的萜类化合物,由3分子异戊二烯聚合而成,其中圆柚酮是巴伦西亚橘烯的氧化产物。它们都具有强且持久的柑橘果香,在较低稀释度时呈现典型的柚子香气,可以作为香精添加在食品和化妆品中,具备很大的商业应用价值。除此之外,圆柚酮及其衍生物还有抑制癌细胞增殖、抗血小板凝集、激活能量代谢等生理活性,因此也是潜在的药物前体分子。目前通过天然提取或者化学合成巴伦西亚橘烯和圆柚酮的效率较低,限制了它们的商业化应用。本论文探索利用合成生物学策略,实现其异源生物合成,从而为它们的规模化生产与商业应用奠定基础。酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）自身存在甲羟酸（mevalonic acid,MVA）途径,可合成萜类物质的前体法尼基焦磷酸（farnesyl diphosphate,FPP）,这为利用代谢工程改造酿酒酵母代谢途径以合成圆柚酮提供了一个很好的操作平台。我们首先在酿酒酵母W303-1A中异源表达了阿拉斯加香柏树来源的巴伦西亚橘烯合酶（Callitropsis nootkatensis valencene synthetase,CnVS）,并在重组菌株中... 

【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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图１．１結类化合物分类及结构（ＰａｒａｍａｓｉｖａｎａｎｄＭｕｔｔｕｒｉ２０ｌ７）??单萜类化合物是指分子中含有两分子异戊二烯单位的萜烯及其衍生物，广泛??

（Ｃｓ）ｎ??Ｔｅｒｐｅｎｅｓ??图１．１結类化合物分类及结构（ＰａｒａｍａｓｉｖａｎａｎｄＭｕｔｔｕｒｉ２０ｌ７）??单萜类化合物是指分子中含有两分子异戊二烯单位的萜烯及其衍生物，广泛??存在于高等植物的分泌组织中。多数是挥发油中沸点较低的组分，其含氧衍生物??沸点较高。大多数都具有较强的香气和生理活性，是医药、仪器和化妆品工业的??重要原料（ＭｅｗａｌａＫ?Ｒａｉ?ｅｔ?ａｌ．?２０１７）。例如从柠檬油中分离得到的柠檬醛－ａ和朽■’檬??醛－ｂ，前者是重要香料，可用于配制饮料、肥皂、化妆品等，后者是合成ＶＡＷ??原料。再比如薄荷醇，也叫薄荷脑，从天然薄荷油屮分离得到，医学上用于治疗??７??

图１．３巴伦西亚橘烯与圆柚酮的化学结构式??Ａ：巴伦西亚橘稀；Ｂ：圆柚酮（Ｌｅｏｎｈａｒｄｔ?ａｎｄ?Ｂｅｒｇｅｒ?２〇１５）??又称香柏酮、诺卡酮，是一种倍半萜衍生物。其化学＿二环＿（４，４，０）－癸－１－烯－３－酮，分子式（：１此２〇，分子态呈无色或淡黄色油状液体。不溶于水，溶于乙醇等沸点?１２５。Ｃ?（Ｌｅｏｎｈａｒｄｔ?ａｎｄ?Ｂｅｒｇｅｒ?２０１５）。??的用途??大的特点是具有持久而强的柑橘果香，因此主要作为。除此之外，圆柚酮还有许多用途，比如，作为杀虫等有害昆虫。之前有研究者发现草本植物香根草（围没有白蚁出现，猜测可能是某种挥发性物质使得白


本文编号：2975889