酵母菌内 烃类合成途径的构建

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酵母菌内 烃类合成途径的构建. 报告人:张文倩. 背景. 目标:实现以 C11 , C12 为主要成分的中链烃类( C8-C14 )的生物合成. 脂酰 CoA. 葡萄糖. 脂酰 CoA 水解酶( 硫酯酶) C8-16. (人,小鼠). 自由脂肪酸. 丙酮酸. α- 双加氧酶 C10-16. (大米). 乙酰辅酶 A. 脂肪醛. 脂肪醛脱羰酶 C14-18. (蓝细菌). ACC. 丙二酰辅酶 A. 烷烃. 脂酰 CoA 硫酯酶. - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: 酵母菌内 烃类合成途径的构建

酵母菌内烃类合成途径的构建报告人:张文倩

Page 2: 酵母菌内 烃类合成途径的构建

背景

目标:实现以 C11 ,C12 为主要成分的中链烃类( C8-C14 )的生物合成

Page 3: 酵母菌内 烃类合成途径的构建

丙酮酸

葡萄糖

乙酰辅酶 A

丙二酰辅酶 A

脂酰 CoA

自由脂肪酸

脂酰 CoA 水解酶(硫酯酶) C8-16

(蓝细菌)

脂肪醛

烷烃

ACC

α- 双加氧酶C10-16

脂肪醛脱羰酶C14-18

(大米)

(人,小鼠)

Page 4: 酵母菌内 烃类合成途径的构建

脂酰 CoA 硫酯酶

选取小鼠和人各一个基因命名为 H1 ,H2 ,已经合成回来,连接在 pUC18上。现 H2 已经连接到 pYES2.0 上。正在进行酵母转化

Page 5: 酵母菌内 烃类合成途径的构建

α- 双加氧酶

-

Page 6: 酵母菌内 烃类合成途径的构建

十五醛

十三醛 十一醛

壬醛C9-C 15 脂肪醛

Assumption:α-dioxygenase only accepts long- and middle-chain fatty acids with a carbon chain of at least ten carbon atoms as substrates

C10-C16 脂肪酸

Page 7: 酵母菌内 烃类合成途径的构建

脂肪醛脱羰酶蓝细菌中产烃体系PCC7942 中的 ORF 1594 和 ORF 1593

ORF 1593

ORF1594

Page 8: 酵母菌内 烃类合成途径的构建

Require O2

Require a reducing system : NADPH and ferredoxin and ferredoxin reductase

C14-C18 醛

C13-C17 烃

Page 9: 酵母菌内 烃类合成途径的构建

基础工作 : 基因的连接导入1. HI,H2, 导入 pYES2.0 (含诱导性启动子 GAL1 ),在酵母中进行单表达2. 合成 α-DOX (设计酶切位点)3. 将 α-DOX 和 R2 分别导入

pYES2.0 ,分别采用不同强度的组合型启动子进行组合优化,进行单表达 启动子强度:TEF1>TDH3>PGK1>TDH1

4. 将三个基因一起连接到同一 pYES2.0上,实现共表达(均选取表达效果较好的启动子)

H1, H2

脂酰 CoA

自由脂肪酸脂酰 CoA 水解酶

α- 双加氧酶脂肪醛

脂肪醛脱羰酶R2

中链烃( Jet Fuel )C7-15 ; C11

α-DOX

Page 10: 酵母菌内 烃类合成途径的构建

工作方向1 体内外检测酶活的方法 体内:将单个基因 HI,H2 ,α-DOX ,R2 分别导入

pYES2.0 ,在酿酒酵母中进行单表达,酶利用细胞自身的底物生成对应产物,通过检测产物含量验证酶活。(色谱) 体外:需根据具体反应所需的条件(如是否需氧,是否需要还原体系等)构建酶活反应体系,进而提供相应底物,通过产物含量检测酶活。

Page 11: 酵母菌内 烃类合成途径的构建

2 内源 ACC 启动子替换具体方案 已经要到 PWJ1042 质粒,可以进行 URA3 的同源臂替换,最终将 ACC 的原有启动子替换为其他强度较大的启动子如 TEF1 。

Page 12: 酵母菌内 烃类合成途径的构建

3 耶氏解脂酵母相关资料的查阅(索要整合型与游离型质粒,可用启动子)4 着丝粒质粒(比普通游离型质粒稳定,拷贝数低) 目前有三种营养标记型。 将基因导入着丝粒质粒中,试验其表达效果

Page 13: 酵母菌内 烃类合成途径的构建

Thank you!