模块化工程大肠杆菌从头合成丁香酚

丁香酚是一种绿色生物农药，主要用于防治番茄灰霉病、葡萄霜霉病和马铃薯晚疫病等主要的农业病害．目前丁香酚是从丁香和罗勒等植物中提取制备，其规模和产能受到限制，还存在废渣排放影响生态环境的问题．本研究采用合成生物学和模块化工程策略，设计构建工程大肠杆菌，以期微生物从头合成丁香酚．将丁香酚异源合成途径分成3个模块，分别是上游的阿魏酸合成模块、中游的松柏醇合成模块和下游的丁香酚合成模块，对每个模块进行不同来源基因的组合筛选和表达优化．利用His标签、敲除甲基供体合成途径中的全局调控基因metJ，优化了上游模块(Pc TAL-Hpa BC-At COMT)，减少了中间产物咖啡酸的积累，提高了阿魏酸合成．筛选了4CL和醇脱氢酶基因来源，研究了表达模式，获得最优的中游模块是双顺反子表达At4CL1-AtCCR1，单顺反子表达YahK，松柏醇产量最高．对3个酰基转移酶基因和4个丁香酚合成酶基因进行组合筛选，获得最优的下游模块是单顺反子Ph CFAT和GdlEGS2，丁香酚合成最多．最后，在酪氨酸高产底盘中表达丁香酚合成途径，对初始葡萄糖、酵母提取物和诱导剂浓度等进行优化．在适宜的培养基和发酵条件下，丁...