酵母工程菌多氧取代紫杉醇中间体合成羟基化反应机制研究

克隆天然产物合成基因，组装到酵母等微生物中，用发酵法生产天然产物，是天然产物制备的前沿技术，青蒿素前体青蒿酸的合成是一成功范例，即将向生产转化。该技术适于供求矛盾突出，价格昂贵的临床用药制备。紫杉醇生物合成途径复杂，有8个氧取代基团，5-羟基紫杉烯是紫杉醇和其他紫杉烷的共同中间体，多个羟基化步骤的顺序及其相互关系是紫杉醇合成的关键问题。项目拟研究工程菌中合成紫杉醇有关的羟基化步骤的顺序性及相互关系。首先获得高效合成5-羟基紫杉烯的一级工程菌，在此基础上以C10和C13为主要目标，其他羟基化酶为次要选择，研究合成紫杉醇中间体的羟基化反应机制。获得形成二氧及三氧取代紫杉醇中间体的工程菌。对于实验结果良好的组合采取基因多拷贝整合、强启动子、构建融合基因和反义抑制等遗传操作获得高产率的工程菌。为后续紫杉醇的合成提供必要的工程菌株和进一步的优化实验方案。项目创新性强，有重要理论意义和应用前景。