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( PDF ) 人工合成「三萜酸类膳食补充剂」新进展

科学网编辑 2018-11-3  

中科院天津工业生物技术研究所研究员张学礼在三萜酸类膳食补充剂的人工细胞合成方面取得重要进展。

相关成果日前发表于《代谢工程》,点击“阅读原文”下载论文原版PDF。

据了解,山楂、枇杷、苹果、枣和梨等水果的表皮蜡质中含有微量的高值三萜酸类活性成分。

这种成分在抗病毒、糖尿病控制和皮肤修复等方面具有广泛用途,是一类重要的膳食补充剂。

张学礼带领微生物代谢工程研究团队利用合成生物学技术,建立了植物天然产物生物合成途径解析平台,成功鉴定出三萜酸合成途径中未知的2位α羟化P450蛋白,并完成了这类化合物完整的生物合成途径解析。


Fig. 1. : Biosynthesis pathway of C-2α hydroxylated triterpenoids. Single arrows represent one-step conversions, while triple arrows represent multiple steps. Dashed arrows represent unknown steps. Intermediates: Acetyl-CoA, Acetyl coenzyme A; Acetoacetyl-CoA, Acetoacetyl coenzyme A; Mevalonate-P, Mevalonate-5-phosphate; Mevalonate-PP, Mevalonate-5-pyrophosphate; HMG-CoA, 3-hydroxy-3-methyl-glutaryl coenzyme A; IPP, isopentenyl pyrophosphate; DMAPP, dimethylallyl pyrophosphate; FPP, farnesyl diphosphate. Enzymes: ERG10, acetoacetyl-CoA thiolase; ERG13, HMG-CoA synthase; HMG1, 3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA reductase 1; ERG12, mevalonate kinase; ERG8, phosphomevalonate kinase; ERG19, mevalonate pyrophosphate decarboxylase; Idi1, isopentenyl diphosphate isomerase 1; ERG20, FPP synthase; ERG9, squalene synthase; ERG1, squalene epoxidase; β-AS, β-amyrin synthase; LUS, Lupeol synthase; α-AS, α-amyrin synthase; LAS, lanosterol synthase; CAS, cycloartenol synthase; DDS, dammarenediol-II synthase; CBS, cucurbitadienol synthase.

在此基础上,他们将来源于山楂、枇杷、积雪草和苹果的功能元件在酿酒酵母中进行重建和优化,获得了高产科罗索酸、山楂酸和麦珠子酸等三萜酸的人工酵母细胞。

该研究为通过合成生物学手段,用人工细胞合成三萜酸类膳食补充剂奠定了基础。

资料来自中科院天津工业生物技术研究所,文字由科学网编辑,转载请注明





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