[发明专利]重组酵母、构建方法和其在制备酪醇及衍生物中的应用

说明书

本发明涉及重组酵母、构建方法和其在制备酪醇及衍生物中的应用，所述重组酵母为将外源性的果糖‑6‑磷酸盐磷酸酮酶的表达基因导入经过改造的酵母细胞中构建获得，所述经过改造的酵母细胞为具有经4‑磷酸赤藓糖和磷酸烯醇式丙酮酸合成酪醇代谢途径的酵母细胞。本发明首次公开了在酵母中表达果糖‑6‑磷酸盐磷酸酮酶的过程中，果糖‑6‑磷酸在合成1,6‑二磷酸果糖的同时，被催化为赤藓糖‑4‑磷酸和乙酰磷酸，木酮糖‑5‑磷酸被催化为甘油醛‑3‑磷酸和乙酰磷酸，这改变了酵母中的碳代谢流量分布，增强酪醇生物合成重要中间物质的赤藓糖‑4‑磷酸的合成，优化了合成酪醇的代谢途径，提高酪醇及羟基酪醇等衍生物的产率。

技术领域

本发明涉及重组酵母、构建方法和其在制备酪醇及衍生物中的应用，特别涉及一株通过外源性的果糖-6-磷酸盐磷酸酮酶(Fructose-6-phosphate phosphoketolase，fxp)的表达基因导入酵母，以及利用该菌株高效生产酪醇及其衍生物的方法，属于微生物基因工程技术领域。

背景技术

酪醇是天然的抗氧化剂，来源于橄榄油，是苯乙醇的一种衍生物。别名红景天苷元，是红景天的主要药用活性成分，是红景天苷、羟基酪醇的前体物质。可以保护细胞免受氧化伤害，是一种具有重要工业价值的酚类化合物，酪醇及其衍生物是多种有机化合物的合成前体，酪醇可被用于医药剂。酪醇的衍生物羟基酪醇是一种具有很强的抗氧化作用及多种生理医药功能，羟基酪醇的抗氧化性强于酪醇，同时可以合成很多聚合物，且没有已知毒性，在生物医药、功能食品等行业应用广泛，具有预防心血管、骨质缺乏等疾病的发生。目前，羟基酪醇的获得主要是从橄榄叶中提取，从植物中提取，成本高，占用大量的耕地。

化学法中利用苯乙醇合成法，大多先采用保护羟基，然后硝化、还原、重氮化、水解得到对羟基苯乙醇，收率为70％。苯乙醇价格高供应紧张，利用硝基甲苯合成，价格低廉但步骤较长，产率低，利用对羟基苯乙烯合成产率达到96％，纯度99％，产率和纯度都很高，具有一定的价值，但原料成本较高。化学法制备酪醇原料成本高且环境不友好，这些都直接制约了酪醇的工业化生产。因此，生物法合成酪醇及其衍生物已经成为研究热点。

酪醇(Tyrosol)具有以下特征：化学名称为4-(2-Hydroxyethyl)phenol，分子式为C₈H₁₀O₂，分子量为138.164，CAS号为501-94-0，结构式为

中国专利文献CN108753636A(申请号201810601213.8)公开了一种生产酪醇及羟基酪醇的酵母及构建方法，将PcAAS和ADH序列导入酵母BY4741，得到生产酪醇的PcAAS-ADH重组酵母；在所述PcAAS-ADH重组酵母中导入pdc1基因敲除盒、tyrA表达盒得到生产酪醇的PcAAS-ADH-Δpdc1-tyrA重组酵母；将HpaBC的DNA序列导入PcAAS-ADH-Δpdc1-tyrA重组酵母，得到生产羟基酪醇的PcAAS-ADH-HpaBC-Δpdc1-tyrA重组酵母。在酵母BY4741中构建酪醇或羟基酪醇生物合成途径，提高酪醇或羟基酪醇的产量。该技术虽然可以提高酵母中酪醇的产量，但酪醇产量仍然无法达到工业化生产的要求。受限于酵母中酪醇的合成受多种代谢途径的影响，且相关代谢途径并未完全研究清楚，因此，如何实现酪醇酵母发酵工业化仍然是目前亟需解决的技术难题。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供重组酵母、构建方法和其在制备酪醇及衍生物中的应用。