倍半萜類化合物β-欖香烯是從我國傳統中藥姜科植物溫郁金中分離提取的國家二類抗腫瘤藥物，具有廣譜抗腫瘤活性。然而，由于植物培養周期長，受環境影響大，且提取物中含有多種同分異構體，嚴重制約了β-欖香烯的穩定供應。構建高效微生物細胞工廠有望實現高價值萜類化合物的可持續生物合成。
非常規酵母多形漢遜酵母具有生長速度快，底物譜廣泛，耐高溫等諸多優良性能，是構建微生物細胞工廠的優良底盤細胞。近日，中國科學院大連化學物理研究所研究團隊在《Metabolic Engineering》期刊上發表了題為“Global metabolic rewiring of the nonconventional yeast Ogataea polymorpha for biosynthesis of the sesquiterpenoid β-elemene”的研究論文。研究團隊以非常規酵母多形漢遜酵母為宿主，通過構建并優化倍半萜β-欖香烯合成途徑，以及全局調控中心代謝途徑實現β-欖香烯的高效生物合成。
該工作首先以篩選的生菜來源合酶LsLtc2構建了β-欖香烯合成途徑，通過優化合酶表達，β-欖香烯積累量提升10倍；在此基礎上優化甲羥戊酸途徑，并改造中心代謝增強前體和輔因子供給，產量進一步提升2.65倍。最終工程菌株搖瓶補料合成β-欖香烯達4.7 g/L，為目前報道微生物合成最高產量。
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