用Saccharomyces cerevisiae进行代谢工程,用于生物合成抗癌原前体germacrene A
Xiaokun Wang1, Ge Yao2, Yunfei Zhang2
1State Key Laboratory of NBC Protection for Civilian, Beijing 102205, People's Republic of China; School of Chemistry and Chemical Engineering, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, China.
Bioorganic chemistry
|November 15, 2025
概括
研究人员通过优化其代谢途径,对酵母进行了改造,以产生β-元素,一种癌症药物. 这种可扩展的微生物生产克服了有价值的基的供应限制.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 代谢工程是代谢工程.
- 合成生物学 合成生物学
背景情况:
- β-elemene是一种经过临床批准的抗瘤剂,其天然来源Curcuma wenyujin的丰度较低.
- 格尔马克林A是β元素的直接前体,在生产中存在瓶.
研究的目的:
- 开发一种可扩展的微生物生产途径,用于β-元素.
- 通过增强其在Saccharomyces cerevisiae中的前体合成来克服β-元素的供应瓶.
主要方法:
- 在Saccharomyces cerevisiae中系统地重新连接美酸盐路径,以扩大C15前体池.
- 选了19种生殖A合成酶,其中来自Daldinia eschscholtzii的DeGAS显示出高产量.
- 工程策略包括酶融合 (DeGAS到Farnesyl Pyrophosphate Synthase) 和基因盒三倍化.
主要成果:
- 确定DeGAS是一种高产量的生殖A合成酶,产生399.8 mg/L.
- 通过酶融合和磁带三倍化实现了985.5 mg/L的标位.
- 证明了5L料批生物反应器产量为19.82g/L的生殖基A,比摇瓶培养显著增加.
结论:
- 建立了一个可扩展的微生物发酵工艺,用于生产β元素.
- 通过在酵母中使用代谢工程验证了用于基过量生产的可通用策略.


