韩　莉,张莎莎,王博军,刘京国,刘伟丰,*,王艳萍,陶　勇

(1.天津科技大学 食品工程与生物技术学院,天津 300457;2.中国科学院微生物研究所,北京 100101;3.北京农学院 生物科学与工程学院,北京 102206)



重组产番茄红素大肠杆菌工程菌株中异戊烯异构酶(IDI)基因的筛选

韩莉1,2,张莎莎2,王博军3,刘京国3,刘伟丰2,*,王艳萍1,*,陶勇2

(1.天津科技大学 食品工程与生物技术学院,天津 300457;2.中国科学院微生物研究所,北京 100101;3.北京农学院 生物科学与工程学院,北京 102206)

番茄红素是一类在食品、医药等领域具有广泛应用价值的萜类化合物。异戊烯基焦磷酸异构酶(isopentenyl diphosphate isomerase,IDI)是番茄红素合成途径中的关键酶,也是代谢工程改造的主要靶点。本研究为了系统比较不同来源IDI对重组大肠杆菌番茄红素(Lycopene)产量的影响,分别克隆了原核微生物、真核微生物、植物、古菌等多种来源的I型及II型异戊烯基焦磷酸异构酶(IDI)基因,在大肠杆菌E.coli中异源表达,在加强自身2-C-甲基-D-赤藓糖醇-4-磷酸(MEP)代谢途径的背景下,通过优化多靶点组合及转化时间提高番茄红素的合成水平。结果表明酿酒酵母来源的I型IDI(ScIDI)及枯草芽孢杆菌来源的II型IDI(BsIDI)在经优化的背景下可以获得最高的番茄红素产量,产量分别达到9.96 mg/g DCW,8.78 mg/g DCW,番茄红素积累在转化8 h达到最高,最高能达到10.29 mg/g DCW。本研究最终确定了不同类型IDI发挥功能的条件,为后续番茄红素以及萜类化合物的代谢途径的改造提供依据。

异戊烯基焦磷酸异构酶(IDI),大肠杆菌,番茄红素,代谢工程,MEP途径

番茄红素是一种天然萜类色素,主要存在于番茄等茄科植物的成熟果实中。……