通过重构酿酒酵母的Ehrlich途径高效生物合成酪醇

摘要

酪醇是一种苯乙醇衍生物,来源于橄榄油,是一种天然的抗氧化剂,作为一种重要的医药中间体,用于美多心安,羟基酪醇,红景天苷等市场上主要心血管药物的合成.目前,获得酪醇的方法主要有三种:植物提取法、化学合成法、生物合成法.从植物中直接提取酪醇的成本较高,但是产率不高.本研究将已报道的2条外源生物合成酪醇的途径：TDC-TYO途径，PcAAS途径分别导入酿酒酵母中，与酵母内源的Ehrlich途径进行比较分析，发现与TDC-TYO途径及埃里希途径相比，PcAAS催化的酪醇生物合成途径在酿酒酵母中更加有效，可实现酪醇的高效生物合成。在实验菌株BY4741中，导入PcAAS后，酪醇产量由出发株的0.38mg/L提高至75.06±0.40mg/L。进一步对酪醇生物合成的关键反应步骤和乙醇分支途径进行代谢工程改造，酪醇产量分别提高27.06%和19.21%。将该改造策略应用于工业菌株IT中，酪醇产量达到1126.26±107.82mg/L。该重构策略有助于实现酪醇在酿酒酵母中的工业化生产。