【摘 要】
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人参皂苷F1为人参、三七、西洋参等药用植物中的稀有皂苷成分,在抗肿瘤、抗氧化、抗衰老等方面有较强的药理活性。为直接利用葡萄糖等廉价原料发酵生产人参皂苷F1,该研究在三
【机 构】
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天津科技大学生物工程学院; 中国科学院天津工业生物技术研究所; 中国科学院系统微生物工程重点实验室;
【基金项目】
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国家“重大新药创制”科技重大专项(2018ZX09711001-006-004);中国科学院青年创新促进会项目(2015138);天津市科技计划项目(15PTCYSY00020)
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人参皂苷F1为人参、三七、西洋参等药用植物中的稀有皂苷成分,在抗肿瘤、抗氧化、抗衰老等方面有较强的药理活性。为直接利用葡萄糖等廉价原料发酵生产人参皂苷F1,该研究在三萜酵母底盘细胞BY-T3基础上,整合经过密码子优化后的人参达玛烯二醇Ⅱ合成酶(Syn Pg DDS)、人参原人参二醇合酶(Syn Pg PPDS)、人参原人参三醇合酶(Syn Pg PPTS)和拟南芥来源的细胞色素P450还原酶(At CPR1) 4个基因,构建了生产原人参三醇的工程菌BY-PPT;经过强化工程菌BY-PPT内源UDP-葡萄糖供给模块:磷酸葡萄糖变位酶1(PGM1)、α-磷酸葡萄糖变位酶(PGM2)、尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(UGP1)等基因获得工程菌BY-PPT-GM,其UDP-葡萄糖产量提高了8. 65倍,达到44. 30 mg·L-1。进一步工作中,通过整合能催化PPT生成人参皂苷F1的UDP-葡萄糖基转移酶基因Pg3-29,成功获得生产0. 5 mg·L-1人参皂苷F1的酵母细胞工厂BY-F1。工程菌经过发酵工艺优化后人参皂苷F1的产量能提高900倍,达到450. 5 mg·L-1。该研究获得的高效UDP-葡萄糖供给模块能为皂苷类酵母细胞工厂构建提供借鉴,同时为进一步获得高产人参皂苷类酵母细胞提供重要基础。
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