推广 热搜: 氨基酸  柠檬酸  发酵  味精  色氨酸  葡萄酒  维生素C  维生素  微生物发酵  头孢 

工程酿酒酵母发酵合成咖啡因

   日期:2016-08-29     来源:生物催化剂设计与改造服务    浏览:1586    评论:0    
核心提示:自2015年实现在酿酒酵母中完成吗啡的从头合成后,斯坦福大学美女科学家ChristinaD. Smolke研究组,实现了另外一种代表性生物碱咖啡因的微生物从头合成,该研究成果日前发表在MetabolicEngineering杂志。
  
 自2015年实现在酿酒酵母中完成吗啡的从头合成后,斯坦福大学美女科学家ChristinaD. Smolke研究组,实现了另外一种代表性生物碱咖啡因的微生物从头合成,该研究成果日前发表在metabolicEngineering杂志。
 
之前的研究已经对咖啡因生物碱的生物合成途径完成了鉴定,并且可以通过对工程大肠杆菌或酿酒酵母进行某些前体添加培养,可以实现咖啡因及其部分前体分子的转化,但一直未实现咖啡因相关生物碱的从头合成。主要的限制是走向嘌呤生物碱的代谢流量极低。
 
基于之前的研究基础,Smolke团队在酵母中心代谢的基础上,构建了一条黄嘌呤(xanthine,XT)到黄嘌呤核苷(xanthosine, XR)转化途径,该途径过表达XPT基因增强了黄嘌呤向黄嘌呤核苷的转化,组合表达PA0065基因和XMT基因,首先实现了咖啡因前体分子7-甲基黄嘌呤(7-mX)的从头合成,并通过优化基因表达方式,显著提高了7-mX的产量。
 
在此基础上,使用来自于小果咖啡(C. arabica)的CCS1酶,可对7-mX进行两步催化合成咖啡因,同时由于该酶兼具3-N和1-N的甲基转移酶活性,且底物范围较广,同时亦可发生茶碱分子的合成。通过不同甲基转移酶的组合优化以及代谢流重排,研究获得工程酵母经发酵最高可生产咖啡因270 μg/L, 茶碱61 μg/L, 3-甲基黄嘌呤3700 μg/L 。
 
发酵工业网微信公众号
 
更多>同类资讯
0相关评论

推荐图文
推荐资讯
网站首页  |  2021年发酵工业网第1期电子周刊  |  2019年第13期  |  设备维修  |  关于我们  |  联系方式  |  付款方式  |  广告合作  |  网站地图  |  排名推广  |  广告服务  |  积分换礼  |  网站留言  |  RSS订阅  |  违规举报  |  鄂ICP备2024036847号-1
Powered By DESTOON