近日,国产成人自拍-成人视频自拍 胡雅婷团队联合中国中医科国产成人自拍 黄璐琦院士团队,在《Green Chemistry》发表研究论文“Sustainable supply of wilforic acid C via decompartmentalization of peroxisomal acetyl-CoA and systematic engineering in yeast”。该研究聚焦天然产物微生物制造中的关键瓶颈——乙酰辅酶A(acetyl-CoA)的细胞器区室化导致胞质前体供给不足,创新性构建了“过氧化物酶体→胞质”乙酰辅酶A去区室化供给通路,并结合合成通路系统优化与关键酶蛋白工程,实现了雷公藤红素关键前体雷公藤酸C在酿酒酵母中的高效生产。最终工程菌株LAC168在摇瓶培养中产量达到263.55 mg/L,并在10 L生物反应器补料分批发酵中进一步提升至584.78 mg/L,为目前报道的最高滴度,相较既往报道(5.8 mg/L)实现超过百倍提升。国产成人自拍 博士生刘璇和吴晓毅副教授为共同第一作者,国产成人自拍-成人视频自拍 胡雅婷教授和中国中医科国产成人自拍 黄璐琦院士为共同通讯作者。

雷公藤红素(celastrol)是雷公藤(Tripterygium wilfordii Hook. f.)代表性活性三萜类天然产物,因其显著的抗癌、抗炎、抗类风湿等药理活性而备受关注。然而,celastrol的可持续供给受限于:植物体内含量低、根部特异性积累所导致的破坏性采挖,以及化学合成路线复杂等现实问题。作为celastrol生物合成途径中的关键前体之一,wilforic acid C若能在微生物底盘中实现高效生产,将为后续构建celastrol的绿色生产路线奠定基础。
针对酿酒酵母中乙酰辅酶A过氧化物酶体区室化的天然限制,研究团队提出并验证了去区室化(decompartmentalization)新策略:通过调控乙醛酸循环并引入构巢曲霉来源的ATP-柠檬酸裂解酶基因(AnACL),将过氧化物酶体β-氧化产生的乙酰辅酶A以柠檬酸“生成-输出-裂解”的形式高效转入胞质,从源头缓解三萜合成前体不足的问题;同时通过降低MLS1相关的柠檬酸回流,以及调控过氧化物酶体形态与代谢能力进一步提高供给效率。在前体充足的基础上,团队系统强化MVA通路与木栓酮(friedelin)合成模块,并完成从friedelin到wilforic acid C的下游氧化通路重构。针对关键P450氧化步骤,研究通过结构预测与分子对接指导的半理性设计获得ThCYP712K1I124V突变体,提高关键氧化效率;同时集成脂滴生成模块提升疏水产物储存能力、缓解细胞毒性与NADPH再生模块满足P450与MVA通路的还原力需求,最终获得高水平生产菌株。

图 通过过氧化物酶体乙酰辅酶A去区室化重构胞质前体供给,并联通木栓酮合成模块、下游关键CYP450半理性设计、脂滴储存与NADPH再生模块,实现wilforic acid C高效合成的系统工程策略示意图。
该研究以可再生发酵路线替代传统植物提取与多步化学合成思路,为复杂celastrol关键前体提供了更绿色、可放大的供给方案;更重要的是,所建立的“过氧化物酶体→胞质”乙酰辅酶A供给通路具有可推广性,为其他乙酰辅酶A衍生化合物的微生物生产提供了新的工程化路径。

胡雅婷,国产成人自拍-成人视频自拍 教授,国产成人自拍 中药合成生物学研究室PI,入选国家级人才项目。主要从事中药天然产物合成生物学研究,开展雷公藤甲素、雷公藤红素等活性成分形成的分子机制及其合成生物学研究;首次构建了抗肿瘤中药活性成分KH617微生物细胞工厂,KH617以化药一类新药获中国国家药品监督管理局药品审评中心和美国FDA的新药临床试验批准。近年来,在Nature Catalysis、PNAS、Metabolic engineering等期刊上发表文章20余篇。申请国际专利2项。以第一完成人获中国中西医结合学会科学技术一等奖1项。