谢贵各，朱丽，蒋宇，戈梅，倪孟祥

    产虾青素酿酒酵母工程菌的构建

    谢贵各，朱丽，蒋宇，戈梅，倪孟祥

    210009 南京，中国药科大学生命科学与技术学院(谢贵各、倪孟祥)；200240 上海来益生物药物研发中心(朱丽、戈梅)；200240 上海工业微生物所(蒋宇)

    对酿酒酵母固有的 β-胡萝卜素代谢途径进行扩展，构建能够合成虾青素的酿酒酵母工程菌。

    对不同来源的虾青素合成基因(β-胡萝卜素羟化酶)与(β-胡萝卜素酮化酶)进行随机组合，采用 overlap PCR 技术构建串联表达质粒，并将其导入产 β-胡萝卜素酿酒酵母工程菌内，发酵产物经 HPLC 和 UPLC-MS 鉴定，确定其成分。

    构建出 8 种TEF1p--ADH1t-PGK1P--CYC1t组合的串联表达模式，其中基因组合分别为11，14 工程菌 HCCB08571、HCCB08572 产生了虾青素；工程菌 HCCB08566、HCCB08568、HCCB08573 未检测到产物虾青素，而出现了中间产物玉米黄质和斑蝥黄质。

    成功构建了产生虾青素及其中间体的酿酒酵母工程菌。

    β 胡萝卜素； 酿酒酵母菌； β-胡萝卜素羟化酶； β-胡萝卜素酮化酶； 虾青素

    虾青素是一种脂溶性天然类胡萝卜素，可作为维生素 A 的前体，其抗氧化功能比维生素 E 强 500 倍[1]。虾青素的自然界来源非常有限，难以满足市场需求。其生物合成途径已基本清晰，先是合成 β-胡萝卜素[2]，然后在β-胡萝卜素羟化酶(crtZ)β-胡萝卜素酮化酶(crtW)两种酶的催化下[3-5]，经不同的中间体，最终生成虾青素[6]，如图 1 所示。近年来，利用基因工程技术生产虾青素的研究陆续发表，如 Huang 等[7]将分别来源于，的基因导入西红柿，使得虾青素的产量达到 16.1 mg/g(DCW)。Lemuth 等[8]将来源于，PCC 73102 的基因在中表达，获得虾青素产量为 1.4 mg/g(DCW)。Hasunuma 等[5]将来源于.strain SD212 的基因导入烟草中，获得 0.5% 的虾青素(DCW)。

    本文在课题组前期构建的 β-胡萝卜素酿酒酵母工程菌基础上，调取或合成不同来源的基因，采用 overlap PCR 技术构建成 8 种TEF1p--ADH1t-PGK1P--CYC1t 组合的串联表达模式，以期获得产虾青素的酿酒酵母工程菌。 ......