早期帕克利塔克塞尔生物合成网络的重建

科学领域:

• 生物技术是生物技术.
• 有机化学 有机化学
• 代谢工程是代谢工程.

背景情况:

• 帕克利塔克塞尔的生物合成受阻于诸如taxadiene 5α-hydroxylase (T5αH) 这样的cytochrome P450酶的低效异质表达.
• 低于最佳的T5αH活性导致副产品的形成,从所需的帕克利塔塞尔前体,taxadien-5α-ol.

研究的目的:

• 通过表征T5αH副产品和优化酶表达来克服早期帕克利塔塞尔生物合成的瓶.
• 为早期的帕克利塔塞尔中间体设计一个功能性的六步生物合成途径.

主要方法:

• 新型T5αH衍生产品的结构特征.
• 调整促进剂强度以控制T5αH表达水平.
• 在异质系统中重建多步生物合成途径.

主要成果:

• 确定了四种新的T5αH产物,可能是过度氧化的结果.
• 优化的T5αH表达减少了四倍的副产品,增加了前体分类素-5α-ol的积累.
• 成功重建了一个六步路径,产生可分离的5α,10β-diacetoxy-taxadien-13α-ol.

结论:

• 工程化帕克利塔塞尔生物合成途径作为代谢网络,而不是线性网络.
• 证明 *Taxus* 基因可以在异质系统中协调运作,以产生帕克利塔塞尔中间体.
• 建立了一个平台,以发现剩余的帕克利塔塞尔生物合成基因,并推进抗癌药物生产.