[发明专利]一种酵母中过量供应胞质乙酰辅酶A的方法及其应用

说明书

本发明属于生物技术领域，尤其是涉及过量供应胞质乙酰辅酶A的方法及相关菌株构建方法。本发明首先从胞内乙酰辅酶A的多种去向分析，以酶工程手段降低了乙酰辅酶A流向脂质合成的通量，既有效增加了胞质乙酰辅酶A水平又不影响菌株生长；更进一步，本发明还表征了解脂耶氏酵母内源的过氧化物酶/线粒体肉碱酰基转移途径，这在有效增加胞质乙酰辅酶A的同时明晰了该酵母的转运方式；最后，本发明还通过加快脂质再利用的方式更进一步增加了胞质乙酰辅酶A含量。这些多样化的、多角度的代谢工程策略拓宽了胞质乙酰辅酶A容量，在构建生产以乙酰辅酶A为前体的化合物细胞工厂时表现优秀，应用价值广泛。

技术领域

本发明属于生物技术领域，尤其是涉及过量供应胞质乙酰辅酶A的方法及相关菌株构建方法，并用于生产倍半萜产品中的应用。

背景技术

乙酰辅酶A是细胞代谢中重要的中间代谢物，涉及TCA循环以及ATP与还原力的供应，同时，也是是合成脂肪酸、酮体等能源物质的前体物质，也是合成胆固醇及其衍生物等生理活性物质的前体物质。从乙酰辅酶A出发可以合成多种高值化学品，包括脂肪酸、黄酮类和萜类化合物等。

非传统酵母解脂耶氏酵母是一种工业油脂酵母。有研究报道，发酵培养解脂耶氏酵母发酵液最终可以收获菌株干重的70%的脂质。解脂耶氏酵母以葡萄糖为碳源的天然细胞代谢通路更倾向于积累脂质作为储藏能源。但是，对解脂耶氏酵母生理代谢认识的不断深入和遗传改造技术如CRISPR/Cas、Cre/loxP等的快速发展，推动了解脂耶氏酵母代谢工程改造的进程。该传统产油酵母被开发成为多样化的化学品细胞工厂，尤其是在生产从乙酰辅酶A衍生的化合物方面具备潜力。

目前，在解脂耶氏酵母中包括强化脂质的再利用、敲除脂质合成基因以及表达外源途径来过量供应细胞质中乙酰辅酶A的方法已经取得成功。比如，β-氧化是细胞内脂酰辅酶A转化为乙酰辅酶A的主要方式，过表达β-氧化途径中关键基因包括

MFE2、 PEX10等可以增加胞质乙酰辅酶A供应，但是该方式再以非脂质作为碳源时不具备优势。再者，敲除甘油三酯合成途径基因如 DGA1和 DGA2可以增加乙酰辅酶A供应，但是伴随着细胞生长速率和生物量的降低。异源途径包括来自酿酒酵母的过氧化物酶/线粒体肉碱酰基转移途径或者来自枯草芽孢杆菌的非氧化磷酸戊糖途径的引入可以提高胞质乙酰辅酶A水平，但异源途径适用范围有限。

发明内容

本发明首先从胞内乙酰辅酶A的多种去向分析，以酶工程手段降低了乙酰辅酶A流向脂质合成的通量，既有效增加了胞质乙酰辅酶A水平又不影响菌株生长（若完全敲除脂质合成途径，则导致致死的结果）；更进一步，本发明还表征了解脂耶氏酵母内源的过氧化物酶/线粒体肉碱酰基转移途径，这在有效增加胞质乙酰辅酶A的同时明晰了该酵母的转运方式；最后，本发明还通过加快脂质再利用的方式更进一步增加了胞质乙酰辅酶A含量。由此完成了本发明。

本发明提供酵母中过量供应胞质乙酰辅酶A的方法及相关菌株构建方法。

本发明提供酵母中过量供应胞质乙酰辅酶A的方法，以及以该方法为指导构建过量供应乙酰辅酶A的菌株。