β-胡萝卜素是维生素A的前体物质,被广泛应用于食品,饲料添加剂,营养物质,化妆品和药品等行业,拥有巨大的商业价值。解脂亚罗酵母（Y.lipolytica）工程菌株拥有独立存在的脂滴,以及充足的β-胡萝卜素合成前体物质乙酰CoA,是合成β-胡萝卜素的潜力菌株。在细胞中,β-胡萝卜素合成通路受到代谢网络的严格管控,不直接调控β-胡萝卜素合成途径的代谢通路促进β-胡萝卜素在细胞中的合成。蛋白分选复合物（ESCRT）通过多囊体分选途径（MVB）分选途径影响蛋白质的降解,又额外具有调节细胞基因转录的重要作用。本研究拟在研究ESCRT蛋白分选复合物对Y.lipolytica工程菌株β-胡萝卜素合成的影响与作用机理。取得的主要研究成果如下:（1）过表达ESCRT分选复合物的亚基带电多囊体蛋白（Did2）使Y.lipolytica工程菌株中β-胡萝卜素的产量提高到1.58倍,Y.lipolytica工程菌株菌体中β-胡萝卜素产量从9.89 mg/g DCW提高到15.63 mg/g DCW。（2）过表达Did2基因通过提高Y.lipolytica工程菌株β-胡萝卜素合成关键酶的蛋白水平促进β-胡萝卜素的合成。本研究从β-胡萝卜素合成关键基因3-羟基-3甲基戊二酰辅酶A还原酶合成基因（Thmg）、牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合成酶基因（Ggsl）、八氢番茄红素合成酶基因（CarRA）和八氢番茄红素脱氢酶基因（CarB）转录水平,β-胡萝卜素合成关键前体物质法尼基焦磷酸（FPP）、番茄红素的利用率,辅因子（ATP、NADPH）的含量,菌体生长等方面探究过表达ESCRT组件促进Y.lipolytica工程菌株β-胡萝卜素合成的原因。发现过表达一个拷贝的Did2基因使β-胡萝卜素合成通路关键酶tHMG和carB的蛋白水平分别提高了 37%和17%,从而促进了 β-胡萝卜素合成通路的表达。（3）ESCRT通过协调MVB途径和具有调节细胞基因转录水平作用的细胞核信号传递通路,促进β-胡萝卜素合成关键酶的蛋白表达。过表达Did2基因促进β-胡萝卜素合成通路关键基因的转录水平,与过表达一个拷贝的Did2基因相比,两个拷贝的Did2基因整合使β-胡萝卜素合成关键基因Thmg、Ggs1、CarRA和CarB转录水平进一步提高63%、57%、54%和85%,加速关键酶的合成;然而,细胞中关键酶的蛋白水平也受到蛋白质降解速率的影响。过表达Did2基因通过促进MVB分选途径核心因子液泡蛋白分选蛋白4基因（Vps4）的表达,加速蛋白质的降解。转录水平提高对合成的促进作用不足以弥补促进MVB分选途径引起的蛋白质降解,从而使β-胡萝卜素合成通路关键酶（tHMG、carB）的蛋白水平分别下降了 44%和52%。即过表达两个拷贝的Did2基因提高转录水平提高对蛋白质合成的促进作用低于MVB分选途径对蛋白质降解造成的影响,会引起关键酶蛋白质水平下降,过表达两个拷贝Did2基因入Y.lipolytica工程菌株过度提高了蛋白质的降解速率。最终,与过表达一个拷贝的Did2基因相比,两个拷贝Did2基因的整合使β-胡萝卜素合成前体FPP和番茄红素在菌体中含量下降了 25%和35%,且β-胡萝卜素的产量下降了 25%。本研究为ESCRT蛋白分选复合物在细胞中的作用提供了新的视角。为优化与β-胡萝卜素不直接相关联的代谢途径提高Y.lipolytica工程菌株β-胡萝卜素产量提供了理论基础,也为之后优化细胞代谢网络提高其他高附加值天然产品产量提供了参考。