利用解脂耶氏酵母工程菌制备植物萜类天然产物
项目概况
许多植物萜类化合物具有悦人香味,因此可作为优质天然香精香料应用于食品、化妆品和药品中;一些萜类化合物本身还具有消炎、抗菌、抗癌等多种药用功能;此外,以萜类化合物作为前体,可以转化生成航空燃料、塑料、保健品等多种高附加值产品,商业价值和市场需求潜力巨大。
目前萜类化合物的生产主要是通过植物提取和化学合成法实现的,存在收率低、污染重、成本高等不足。团队以解脂耶氏酵母为出发菌株,利用合成生物技术结合适应性进化等方法构建了具有自主知识产权的柠檬烯、红没药烯、角鲨烯、法尼烯、红没药醇、香紫苏醇、香树脂醇等工程菌株;其中柠檬烯5L发酵罐产量达到1.2 g/L,红没药烯产量达到15 g/L,角鲨烯产量达到30 g/L,均为现有报道最高水平,且发酵碳源为廉价废油脂。团队通过亚细胞区室化工程策略使得酵母MVA途径得以大大强化,因此所构建的酵母底盘菌株还可以用于其它各类萜类化合物的高效生产。相关技术已授权/申请中国发明专利6项,如实现工业化生产,有望带来较大的经济效益和社会效益。

应用前景
为植物源萜类化合物提供了一条高效、绿色可持续生产的合成方法。所构建的可用于合成植物源萜类化合物的酵母细胞工厂,不仅在生产上不受时令限制,而且具备可被规模化放大的特点。
技术特点
团队通过启动子工程、蛋白质工程、代谢工程、亚细胞区室化工程等一系列工程手段对非常规酵母底盘细胞进行改造,从而获得了具有特定功能的微生物细胞工厂。所构建的酵母细胞工厂可将廉价原料如废油脂、粗甘油等转化为高值天然产物,所开发底盘及其策略具有通用性,还可以用于其它各类高值天然化合物的高效生产。
申请和授权专利
[1] 于爱群,孔婧,苗琳,王淑慧,卢志慧,赵栢祥,肖冬光,张翠英. 一种香树脂醇合酶突变体及其应用(ZL202210011919.5).
[2] 于爱群,朱坤,赵栢祥,王亚平,张亚辉,张翠英,肖冬光. 一种利用解脂耶氏酵母线粒体途径定位合成α-红没药烯的方法(ZL202210343158.3).
[3] 于爱群,李建,苗琳,荣兰新,赵禹,李圣龙,张翠英,肖冬光. 一种生产柠檬烯的解脂耶氏酵母工程菌及应用(ZL202011129990.0).
[4] 于爱群,赵栢祥,王亚平,张亚辉,张翠英,肖冬光. 一种生产红没药烯的区室化工程菌及其构建方法与应用(CN202310665745.9).
[5] 于爱群,赵雅坤,李建,李圣龙,赵禹,朱坤,张翠英,肖冬光. 一种产红没药烯的解脂耶氏酵母及其构建方法与用途(CN201911169971.8).
[6] 于爱群, 庞亚如, 赵雅坤, 张翠英, 肖冬光. 一种产柠檬烯的解脂耶氏酵母及其构建方法与应用 (CN201810441360).
联系人:于爱群
联系电话:18526306369
邮箱地址:yuaiqun@tust.edu.cn