α-法尼烯在巴斯德毕赤酵母中的生物合成

由可再生原料微生物生产 α-法尼烯是一种有前途的替代传统石油基工艺的方法.尽管已经报道 α-法尼烯可以通过常规模型菌株如大肠杆菌和酿酒酵母异源产生,但是其发酵规模不易扩大.巴斯德毕赤酵母是生产类异戊二烯的良好平台且可高密度培养,具有大规模生产 α-法尼烯的潜力.在该项研究中,首先确定tHmg1,IDI1,ERG19,AFSLERG20是甲羟戊酸途径和 α-法尼烯合成途径的限速酶基因.然后对限速酶基因进行组合过表达并优化基因拷贝数以平衡代谢路径增大流向 α-法尼烯合成的代谢通量,最终获得菌株F16,其 α-法尼烯产量为(1.09±0.02)g/L.最后,通过外源添加不饱和脂肪酸促进 α-法尼烯分泌到细胞外,当培养基添加20 mmol/L的油酸,在摇瓶中获得最高的α-法尼烯产量约1.40 g/L[0.32 g/g细胞干重(dry cell weight,DCW)].这是出发菌株F1产量的3.1倍.该研究是首次以巴斯德毕赤酵母作为底盘微生物细胞来生产 α-法尼烯,并为其他倍半萜的异源生物合成提供了新的思路.