新研究揭示釀酒酵母類胡蘿卜素最新代謝工程改造靶點

　　 7月15日，記者從廣東省科學院微生物研究所獲悉，該所研究員朱紅惠團隊研究揭示釀酒酵母類胡蘿卜素合成中的適應性進化策略和最新代謝工程改造靶點。相關研究6月11日以《乙醇脅迫介導適應性進化提高釀酒酵母類胡蘿卜素合成能力》為題發表于《生物資源與生物加工》。據悉，蘇卜利博士為該論文第一作者，朱紅惠研究員和鄧名榮副研究員為共同通訊作者。

　　類胡蘿卜素是一大類自然界天然存在的有色物質，廣泛分布于植物、藻類、真菌和細菌中。在已有研究中，大部分集中在基于已有文獻報道進行不斷優化，報道新改造靶點并不多見。而適應性進化為新靶點的發現提供了一個有效手段，但適應性進化的成敗關鍵在于定向選擇和高通量篩選。

　　研究人員基于已知釀酒酵母乙醇耐受性機理（與細胞膜有關）及類胡蘿卜素儲存于細胞膜的特性，推測在提高釀酒酵母乙醇耐受性過程中，細胞膜可能會產生變化，當細胞膜的改變與類胡蘿卜素儲存達到一個契合點時，就會促進類胡蘿卜素的合成。因此，在釀酒酵母細胞內構建了一套乙醇脅迫介導的實驗室適應性進化，并成功應用于類胡蘿卜素的生物合成，獲得了一株含量提高5.1倍的突變株M3。

　　“借助基因組和轉錄組學，我們成功鑒定出PFK1失活突變是變異菌株類胡蘿卜素合成能力提高的主要原因。”朱紅惠對《中國科學報》表示，該研究為利用合適的脅迫壓力進行適應性進化，篩選獲得有益突變并揭示變異的分子機制提供了一個典型案例。