代謝工程改造釀酒酵母生產β-胡蘿卜素

王貝貝，施明雨，王冬，許驕陽，劉怡，楊洪江，戴住波，張學禮

1 天津科技大學生物工程學院，天津 300457

2 中國科學院天津工業生物技術研究所，天津 300308

3 中國科學院系統微生物工程重點實驗室，天津 300308

代謝工程改造釀酒酵母生產β-胡蘿卜素

王貝貝1,2,3，施明雨1,2,3，王冬1,2,3，許驕陽2,3，劉怡2,3，楊洪江1，戴住波2,3，張學禮2,3

1 天津科技大學生物工程學院，天津 300457

2 中國科學院天津工業生物技術研究所，天津 300308

3 中國科學院系統微生物工程重點實驗室，天津 300308

β-胡蘿卜素在食品、藥品和化妝品領域有廣泛用途。為獲得生產β-胡蘿卜素的微生物細胞工廠，本研究首先在釀酒酵母BY4742中過表達甲羥戊酸 (MVA) 途徑的限速酶3-羥基-3-甲基戊二酰輔酶A還原酶(HMGR) 基因及二萜化合物合成的關鍵酶牻牛兒基牻牛兒基焦磷酸合酶 (GGPS) 基因，牻牻來提高牛兒基牛兒基焦磷酸 (GGPP) 的供給。在釀酒酵母底盤菌BY4742-T2的基礎上整合來源于成團泛菌和紅法夫酵母的β-胡蘿卜素合成基因，比較釀酒酵母工程菌生產β-胡蘿卜素的差別。結果表明提高釀酒酵母中HMGR和GGPS酶基因的表達能將工程菌中β-胡蘿卜素的產量提高26.0倍。另外，來源于真核生物紅法夫酵母的合成基因相比成團泛菌，更有利于釀酒酵母生產β-胡蘿卜素。最終獲得的釀酒酵母工程菌BW02能生產1.56 mg/g細胞干重的β-胡蘿卜素，為進一步獲得高產β-胡蘿卜素細胞工廠提供基礎。

β-胡蘿卜素，成團泛菌，紅法夫酵母，釀酒酵母

類胡蘿卜素 (Carotenoids) 是一類重要的天然色素，主要包括β-胡蘿卜素 (β-carotene)、番茄紅素(Lycopene)、玉米黃素(Zeaxanthin)、角黃素(Canthaxanthin)和蝦青素 (Astaxanthin) 等[1]。……