【摘 要】
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8-戊烯基柚皮素（8-Prenylnaringenin,8-PN）是一种强有效的雌激素，具有很高的药用价值，同样也是多种异戊烯基黄酮的前体。微生物合成8-PN主要面临异戊烯基转移酶（Prenyltransferases,PTs）催化活性较低以及前体供给不足等问题，严重阻碍了8-PN在微生物体内的高效的合成。文中以苦参Sophoraflavescens来源的SfN8DT-1为对象，研究如何实现更高效
【基金项目】
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国家自然科学基金（21908078）；
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8-戊烯基柚皮素（8-Prenylnaringenin,8-PN）是一种强有效的雌激素，具有很高的药用价值，同样也是多种异戊烯基黄酮的前体。微生物合成8-PN主要面临异戊烯基转移酶（Prenyltransferases,PTs）催化活性较低以及前体供给不足等问题，严重阻碍了8-PN在微生物体内的高效的合成。文中以苦参Sophoraflavescens来源的SfN8DT-1为对象，研究如何实现更高效的柚皮素异戊烯基化反应。结构预测显示，SfN8DT-1主要由9个α-螺旋和8个环的主体，以及一个近120个氨基酸的长侧链组成。将侧链不同位点序列截断的SfN8DT-1在酿酒酵母中表达，发现截短至K62位点时8-PN产量最高，将该蛋白命名为SfND8T-1-t62。SfN8DT-1-t62与柚皮素和二甲基丙烯基二磷酸（Dimethylallyl diphosphate,DMAPP）的进行分子对接，发现K185是一个潜在的关键位点。对底物5?范围内的氨基酸进行丙氨酸扫描突变，突变体K185A对底物的亲和力下降，表明K185是一个潜在的关键催化位点。模拟饱和突变表明突变体K185W对配体的亲和力增强，而K185饱和突变后8-PN产量显著下降，说明K185对SfN8DT-1的功能至关重要。另外，结合MVA途径关键基因的强化，8-PN产量达到31.31 mg/L，说明DMAPP的供给也是8-PN合成的关键因素。最后，将产量最高的菌株在5 L罐中进行发酵，发酵120 h后8-PN产量达到44.92 mg/L，是目前报道的最高水平。
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