瑞典科學家通過代謝工程將釀酒酵母用於生產長鏈脂肪酸衍生化學品

超長鏈脂肪酸(VLCFAs)及其衍生物是指碳原子數在22至26之間的一系列化合物,比如芥酸、正二十二醇、荷荷芭油等,它們廣泛應用於潤滑油、塗料、化妝品及醫藥行業。這類物質通常從植物中提取或者化學合成獲得,產量低成為了限制其應用的最大因素。利用微生物合成超長鏈化學物質成為了改善該行業現狀的突破口。

來自於瑞典的科學家通過在釀酒酵母實施三步法,成功獲得大量的目標產物。首先,在釀酒酵母菌株中引入分枝桿菌的FASI系統,讓其能夠合成大量的前體物質C16-C18以及C22-C24 VLCFAs。第二步,研究者通過敲除β-氧化,甘油三酯及甾醇酯合成途徑,增加超長鏈脂肪酰-CoA的代謝流。於此同時,改造菌株的延長酶系統,過表達釀酒酵母自身的延長酶基因ELo2和ELo3基因,讓其能夠成功合成C22-C26 VLCFAs。第三步,調控生長與產物合成的矛盾,以合成正二十二醇為例,首先通過過表達擬南芥的酰基-CoA還原酶基因(AtFAR)讓釀酒酵母能夠成功合成正二十二醇。進一步採用碳源依賴型的啟動子,讓改造菌株有效的識別生物量積累期及產物積累期,阻止了產物積累對生長的抑制作用。最終正二十二醇的產量達到了83.5 mg /L,比出發菌株提高了80倍。該項研究發表於《Nature Communications》,為利用微生物生產VLCFAs及其衍生物提供了通用性策略。


分享到:


相關文章: