产角鲨烯细胞工厂的构建及关键基因的筛选、克隆与表达

作者：李宁; 刘波; 刁梦雪; 陆坚; 刘伟丰; 陶勇

来源：生物工程学报, 2021, 37(08): 2813-2824.

DOI：10.13345/j.cjb.200677

• 大肠杆菌
• 角鲨烯
• 生物合成
• 原核基因筛选

角鲨烯因具有很强的抗氧化、抗菌和抗肿瘤活性,被普遍应用于医药、保健品和化妆品等领域。文中在实验室构建的高效合成萜类化合物底盘菌株工作的基础上,以角鲨烯为目标产物,通过过表达法尼基焦磷酸合酶基因ispA得到高效合成三萜化合物的底盘菌株;然后对原核生物来源的角鲨烯合酶进行系统发育分析、筛选、克隆和表达,得到两株高效合成角鲨烯的大肠杆菌Escherichiacoli工程菌株。其中,导入来源于嗜热蓝细菌Thermosynechococcus elongatus和深蓝聚球蓝细菌Synechococcus lividus的角鲨烯合酶的工程菌株,角鲨烯产量分别达到(16.5±1.4)mg/g(细胞干重含量,后同)和(12.0±1.9)mg/g,发酵液浓度达到(167.1±14.3)mg/L和(121.8±19.5) mg/L。相比于当前普遍使用的人源角鲨烯合酶及初代菌株,来源于T. elongatus和S. lividus的角鲨烯合酶分别使角鲨烯产量大幅提升了3.3倍和2.4倍,为原核细胞异源合成角鲨烯打下坚实的基础。

• 单位
  广西科学院; 中国科学院微生物研究所