【摘 要】
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丹参酮类化合物(Tanshionones)是二萜醌类化合物,为中药材丹参的主要成分.丹参酮的生物合成包括甲羟戊酸(MVA)途径合成二萜前体物质香叶基香叶基焦磷酸(GGPP),SmCPS和SmKSL两个酶作用形成次丹参酮二烯(Miltiradiene)[1],以及一系列生物后修饰过程.以酿酒酵母为宿主,分别或融合表达SmCPS和SmKSL,几乎没有Miltiradiene产生.将MVA途径中GGPP
【机 构】
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中国科学院大连化学物理研究所,大连,116023 中国中医科学院中药研究所,北京,100700
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丹参酮类化合物(Tanshionones)是二萜醌类化合物,为中药材丹参的主要成分.丹参酮的生物合成包括甲羟戊酸(MVA)途径合成二萜前体物质香叶基香叶基焦磷酸(GGPP),SmCPS和SmKSL两个酶作用形成次丹参酮二烯(Miltiradiene)[1],以及一系列生物后修饰过程.以酿酒酵母为宿主,分别或融合表达SmCPS和SmKSL,几乎没有Miltiradiene产生.将MVA途径中GGPP合酶和法尼基焦磷酸(FPP)合酶融合表达后,产量显著提高,并且含有SmKSL-SmCPS融合蛋白的工程菌更有效,说明多酶多步反应体系中调节酶活性中心的空间距离对底物传递至关重要.加强3-羟基3-甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶(HMGR)表达,产量进一步提高(Fig.1).利用15-L规模发酵罐培养携带高效Miltiradiene合成途径的酵母工程菌,产量达到365 mg/L[2].上述工作基于合成生物学理念探讨了人工生物合成途径中代谢流调控的策略和方法,丰富了对萜类化合物异源合成的认识,并为揭示丹参酮类化合物中下游生物合成途径奠定了基础.
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