调控质粒拷贝数优化酿酒酵母异源合成真菌聚酮10,11-dehydrocurvularin
2021-08-02严豪王志远庞子萱林苹鑫吴疆李业白仲虎
严豪,王志远,庞子萱,林苹鑫,吴疆,李业*,白仲虎*
1(江南大学 生物工程学院,江苏 无锡,214122)2(粮食发酵工艺与技术国家工程实验室(江南大学),江苏 无锡,214122)
聚酮类化合物(polyketides)是细菌、真菌及植物产生的一类次级代谢产物[1],由聚酮合酶(polyketide synthase,PKSs)以酰基-辅酶A(coenzyme A,CoA)为前体进行连续缩合,经环化、修饰最后释放的一类天然产物。其中真菌是该类次级代谢产物的主要来源[2]。许多聚酮类化合物因其具有重要而丰富的生物活性而在临床上得到了广泛的应用,如抗菌的红霉素、抗癌药物阿霉素、杀虫剂多杀菌素、抗寄生虫药物阿维菌素以及免疫抑制剂雷帕霉素等[3]。10,11-dehydrocurvularin属于二羟基苯乙酸内酯[4](dihydroxyphenylacetic acid lactones,DAL)类化合物,其因具有热休克活性拥有优异的广谱抗肿瘤活性[5]。目前的研究方向大多为改造聚酮合酶以获得结构多样性的活性分子[6-7],已发现的一些聚酮类活性化合物普遍存在生产成本高、天然宿主产量低的问题。
近年来,微生物代谢工程的发展使得一些生产成本昂贵的药物低成本化、高效率化[8]。酿酒酵母作为最简单且安全的真核模式菌株[9],人们对其的分子生物学改造手段及应用十分丰富。酿酒酵母在食品和发酵过程中用于生产酒精饮料和面包的历史悠久[10],已被广泛用于代谢途径改造、外源合成真核生物代谢产物,是食品、医药和生物能源方面的重要生产用微生物[11]。酿酒酵母BJ5464-NpgA(MATαura3-52his3-Δ200leu2-Δ1trp1pep4∶HIS3prb1Δ1.6Rcan1GAL)是一种生产聚酮类化合物的合适宿主[12]。Pep4和Prb1的功能缺陷能有效降低外源蛋白的降解;引入了一个来源于其他真菌中的泛酰基转移酶NpgA,该酶能够活化真菌聚酮类化合物合成酶(PKSs)里的酰基载体蛋白(acyl carrier protein,ACP)结构域。……
