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题名酵母合成单萜类化合物的研究进展
被引量：1
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作者
高琪
肖文海
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机构
天津大学化工学院
天津大学合成生物学前沿科学中心和系统生物工程教育部重点实验室
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出处
《合成生物学》
北大核心
2025年第2期357-372,共16页
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基金
国家重点研发计划(2021YFC2101000)。
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文摘
单萜类化合物是一类由两个异戊二烯单元缩合而成的萜类化合物,被广泛应用于医药、食品、香料、化妆品、农业和能源等行业中。相较于植物提取和化学合成,利用微生物异源合成单萜类化合物提供了一种高效、可持续及生态友好的可替代途径。酵母细胞由于具有短暂的生长周期、内源甲羟戊酸路径和完整的蛋白后修饰体系等优势,成为生物合成单萜类化合物的潜在宿主。随着合成生物学关键技术的发展,研究者们已经成功构建了合成单萜的微生物细胞工厂,但与大规模工业化生产之间还有很大距离。本文介绍了单萜的生物合成途径,除酵母内源甲羟戊酸途径外,人工构建的异源异戊烯醇利用途径与醇依赖型半萜途径也可用于单萜前体香叶基二磷酸的合成,随后围绕提高单萜前体供应、关键酶的改造和调控、区室化工程、缓解单萜的细胞毒性等几个方面阐述了利用酵母细胞合成单萜类化合物的策略和研究进展。最后基于目前单萜类化合物合成仍面临的前体供给不足与单萜及中间代谢物的细胞毒性等挑战,对未来酵母合成单萜类化合物的发展方向进行了展望,包括对单萜产生细胞毒性的具体机制进一步解析、更高效单萜合酶的挖掘与改造、动态调控单萜合成的代谢途径以及更稳定高效合成单萜宿主细胞的探索等,旨在为以后利用酵母合成单萜提供一定的指导。
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关键词
单萜类化合物
酵母
代谢工程
酶
区室化工程
细胞毒性
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Keywords
monoterpenoids
yeast
metabolic engineering
enzymes
compartmentalization engineering
cell toxicity
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分类号
Q816
[生物学—生物工程]
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