Saccharomyces cerevisiaeのメバロニン酸経路の代謝工学を通じて、セスキテルペンの直接前駆体としてのファルネシル二リン酸プールの強化

酵母Saccharomyces cerevisiaeのメバロン酸経路は、セスキテルペンの生合成の直接前駆体であるファルネシル二リン酸（FPP）の細胞内プールを強化するために規制緩和されました。ゲノムとプラスミドの両方からのHMG1の触媒ドメインの過剰発現により、キューブボールの産生が高くなり、植物が発生したセスキテルペンが発生し、スクアレンの蓄積が増加しました。ネイティブプロモーターを規制可能なMET3プロモーターに置き換えることにより、ERG9のダウンレギュレーション、キューブボール力価の強化が、THMG1の同時過剰発現とERG9の抑制は、キューブボール産生をさらに改善しませんでした。さらにエーモア、スクアレンとエルゴステロールの濃度は、工学的株で測定されました。予想外に、スクアレンの有意な蓄積とエルゴステロール生合成の回復が、キューブボール合成酵素遺伝子を含むプラスミドで形質転換されたERG9抑制株で観察されました。これは、キューブボールの毒性効果によって説明される可能性があり、おそらくMet3プロモーターの制御されている遺伝子の転写レベルが高くなり、スクアレンとエルゴステロールの蓄積につながる可能性があります。

The mevalonate pathway in the yeast Saccharomyces cerevisiae was deregulated in order to enhance the intracellular pool of farnesyl diphosphate (FPP), the direct precursor for the biosynthesis of sesquiterpenes. Over-expression of the catalytic domain of HMG1, both from the genome and plasmid, resulted in higher production of cubebol, a plant originating sesquiterpene, and increased squalene accumulation. Down-regulation of ERG9 by replacing its native promoter with the regulatable MET3 promoter, enhanced cubebol titers but simultaneous over-expression of tHMG1 and repression of ERG9 did not further improve cubebol production. Furtheremore, the concentrations of squalene and ergosterol were measured in the engineered strains. Unexpectedly, significant accumulation of squalene and restoring the ergosterol biosynthesis were observed in the ERG9 repressed strains transformed with the plasmids harboring cubebol synthase gene. This could be explained by a toxicity effect of cubebol, possibly resulting in higher transcription levels for the genes under control of MET3 promoter, which could lead to accumulation of squalene and ergosterol.