本技术涉及一种利用基因工程改造的酿酒酵母菌株,用于高效生产7-脱氢胆固醇。该技术属于生物工程领域,通过将DHCR24外源基因整合到酿酒酵母的关键内源基因中,实现了7-脱氢胆固醇的生物合成。该重组菌株的应用为胆固醇前体的生产提供了一种新的生物技术解决方案。
背景技术
7-脱氢胆固醇是一种存在于动物体内的甾醇,在紫外照射下可以转化为维生素D3。7-脱氢胆固醇是维生素D3的最重要前体。维生素D3因其具有提高机体免疫力与治疗骨骼疾病等作用,其广泛应用于生物医药、饲料养殖等领域。此外7-脱氢胆固醇的C25位经羟化酶转化为25-羟基-7-脱氢胆固醇,该产物在紫外照射后生成维生素D3的活性形式,即25-羟基维生素D3。目前,国内外25-羟基维生素D3和25-羟基-7-脱氢胆固醇生产率低,价格居高不下,因此高效生物合成7-脱氢胆固醇具有重要实用价值。由于目前国内外的维生素D3及其衍生物等价格昂贵,在微生物体内实现维生素D3的最重要前体7-脱氢胆固醇的高产具有重要意义。
7-脱氢胆固醇是动物体内维生素D3代谢路径的产物,7-脱氢胆固醇与酿酒酵母体内的麦角甾醇功能与代谢路径类似,在酿酒酵母中生产7-脱氢胆固醇可通过对酿酒酵母体内麦角甾醇路径的修饰来实现。因此酿酒酵母是甾体类等药物生产的优良宿主。此路径可通过敲除麦角甾醇合成途径中的ERG5和ERG6,并引入外源基因DHCR24可以实现在酿酒酵母中生产7-脱氢胆固醇,即引入7-脱氢胆固醇生产途径。
相比于传统化学方法制备7-脱氢胆固醇的价格昂贵,步骤繁琐,耗能高等特点,通过微生物代谢方法生产7-脱氢胆固醇污染小、效率高并且降低了生产7-脱氢胆固醇的成本。由于目前微生物法生产7-脱氢胆固醇仍然存在产量低与生产成本高等问题,需要开发生产效率提高的工程菌株,以实现降低生产成本提高7-脱氢胆固醇积累量的目标。
实现思路