重组酿酒酵母生物合成菜油甾醇

摘要

菜油甾醇作为甾体药物(孕酮、雄烯二酮、氢化可的松等)的重要合成前体已受到国内外研究学者的广泛关注.首先通过生物信息学分析,筛选了10种不同来源的7-脱氢胆固醇还原酶DHCR7,并采用CRISPR/Cas9基因编辑技术将酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)内源的ERG5基因替换成不同来源的DHCR7基因,构建了菜油甾醇合成菌株.结果发现整合来源于Pangasianodon hypophthalmus DHCR7的菌株Zw507表现出最高的菜油甾醇的产量216.93 mg/L.进一步筛选了10种酵母内源启动强度较强的启动子来与PhDHCR7基因进行组合,结果显示以TEF1p为启动子时菜油甾醇的产量最高可达253.35 mg/L.为了进一步提高菜油甾醇产量,增加了DHCR7表达盒在酵母基因组上的拷贝数.当拷贝数为3个时,菜油甾醇的产量达到最高302.27 mg/L.最终,通过5 L发酵罐进行补料分批发酵,实现了916.88 mg/L菜油甾醇产量.该菌株可作为后续甾体药物生物合成的优良底盘细胞.