《表1 姜黄素生物合成总结》

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《姜黄素类化合物生物合成研究进展》

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长期以来，丝状真菌米曲霉Aspergillus oryzae一直用于酱油、清酒和味噌等发酵食品的生产，被美国食品药品监督管理局认证为“公认安全”的微生物[48]。米曲霉背景清晰，其本身很少表达次生代谢产物，是生产植物次生代谢化合物的理想底盘细胞，但目前采用米曲霉生产植物次生代谢物的报道却很少。Kan等[49]通过在米曲霉中过表达CUS，同时提高丙二酰-Co A的水平，最终在含有阿魏酰-N-乙酰半胱胺（Feruloyl-N-acetylcysteamine，Feruloyl-NAC）的琼脂培养基上成功合成了姜黄素类似物，最高产量达404μg/皿。为了提高米曲霉中丙二酰-Co A的水平，作者过表达了ACC合成酶，但效果并不明显，而其采用的另外两种策略则对产物的产量贡献明显：1)敲除米曲霉中与酿酒酵母同源的能够抑制ACC活性的酶基因Snf A，从而提高ACC催化乙酰-Co A生成丙二酰-Co A的能力；2)敲除米曲霉中甾醇生物合成相关基因SCAP，通过抑制乙酰-Co A下游的竞争性途径从而减少乙酰-Co A的消耗量。这两种策略有效提高了米曲霉中的丙二酰-Co A供应量。该研究也是米曲霉作为底盘细胞用于姜黄素生物合成的首次报道，其snf A SCAP双缺失突变体有望成为其他聚酮类化合物异源生产的有效宿主，为米曲霉异源合成聚酮类化合物提供了较好的基础（表1）。