Учёные добились высокого уровня биосинтеза сесквитерпеноида β-элемена в дрожжах

β-элемен — сесквитерпеноид из традиционной китайской травы Rhizoma zedoariae, широко применяемый в терапии рака. В настоящее время β-элемен в основном экстрагируют из растений, что не может удовлетворить рыночный спрос.

Микробные клеточные фабрики могут обеспечить устойчивое промышленное производство β-элемена.

Группа исследователей под руководством профессора Чжоу Юнцзиня из Даляньского института химической физики (DICP) Китайской академии наук (CAS) создала платформу для производства сесквитерпеноидов, масштабно перепрограммировав нетрадиционные дрожжи Ogataea polymorpha для синтеза β-элемена.

Исследование опубликовано в журнале Metabolic Engineering.

O. polymorpha — нетрадиционный Crabtree-отрицательный микроорганизм, обладающий термоустойчивостью и подходящий для ферментации с высокой плотностью клеток, что выгодно для создания эффективных клеточных фабрик.

В ходе работы учёные провели глобальное метаболическое перепрограммирование Ogataea polymorpha, оптимизировав мевалонатный (MVA) путь и усилив поставку ацетил-КоА и кофактора НАДФН (NADPH). В периодической ферментации в колбах они достигли рекордного титра в 4,7 г/л.

«Эта работа доказала потенциал Ogataea polymorpha как хозяйской клетки для производства сесквитерпеноидов и других химических веществ, производных от ацетил-КоА, что может способствовать крупномасштабному промышленному производству β-элемена», — заявил профессор Чжоу.