大黃素甲醚是一種已經上市的植物源生物農藥，可用于植物白粉病、霜霉病、灰霉病和炭疽病等植物病害的防治。目前，大黃素甲醚需要從中藥大黃中提取，但存在諸多弊端，如植物生長條件苛刻且緩慢、化合物豐度低分離難等，嚴重限制了其市場推廣，導致市場上難覓其蹤影。
近日，中國科學院青島生物能源與過程研究所研究團隊在《metabolic Engineering》期刊上發表了題為“Microbial production of the plant-derived fungicide physcion”的研究論文。研究團隊首先利用過表達轉錄調控因子GedR成功實現了地曲霉素生物合成基因簇的激活，產生了一系列大黃素及其下游代謝衍生物；進而通過關鍵O-甲基轉移酶基因gedA的敲除，實現了前體化合物大黃素的高效積累。在此基礎上，多種策略并舉挖掘大黃素-3-羥基-O-甲基轉移酶，并通過體外酶活實驗進行驗證，最終獲得了六個潛在的酶學元件；進一步通過代謝工程改造將候選酶基因導入高產大黃素的土曲霉底盤中，最終構建了大黃素甲醚高產的土曲霉細胞工廠，并進行了百升發酵放大，產量達到6.3 g/L。
該項技術首次實現了植物源殺菌劑大黃素甲醚的微生物高效合成，有望實現從傳統植物種植提取到現代微生物發酵生產技術的變革。
原文鏈接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1096717622001276
注：此研究成果摘自《metabolic Engineering》雜志，文章內容不代表本網站觀點和立場，僅供參考。
