β-胡蘿卜素是橘黃色脂溶性化合物，它是自然界中普遍存在也是穩(wěn)定的天然色素，現(xiàn)在已廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、保健品、食品添加劑及化妝品等行業(yè)。構(gòu)建高效合成β-胡蘿卜素的微生物菌株具有良好的應(yīng)用前景。
中國科學(xué)院武漢植物園天然產(chǎn)物合成生物學(xué)學(xué)科組碩士研究生李倩在章焰生研究員的指導(dǎo)下，于釀酒酵母中重構(gòu)了β-胡蘿卜素的生物合成途徑，將來源于紅發(fā)夫酵母中與β-胡蘿卜素合成相關(guān)的基因crtYB（八氫番茄紅素合成酶及番茄紅素環(huán)化酶基因）和crtI（八氫番茄紅素脫氫酶基因）轉(zhuǎn)入釀酒酵母，并對這兩個基因進(jìn)行了密碼子的優(yōu)化；同時通過過量表達(dá)異戊稀代謝途徑中的關(guān)鍵限速酶HMGR（3-羥基-3-甲基戊二酰輔酶A還原酶）基因，發(fā)現(xiàn)菌株β-胡蘿卜素的產(chǎn)量提高了很多，且對釀酒酵母的生長無影響，終得到具備高效合成β-胡蘿卜素能力的釀酒酵母工程菌株。
該研究為釀酒酵母大規(guī)模生產(chǎn)β-胡蘿卜素提供依據(jù)，也為釀酒酵母中萜類物質(zhì)生物合成及代謝工程改造提供了一定的理論基礎(chǔ)。
β-胡蘿卜素是一種天然色素，構(gòu)建高效合成β-胡蘿卜素的微生物菌株具有良好的應(yīng)用前景。