拟威克酵母变种槐糖脂合成途径中脂肪酸合成调控及机制研究

申请者筛选到的拟威克酵母变种发酵槐糖脂(SL)目前可达120g/L。前期工作表明，此酵母菌能够产生内酯型和酸型槐糖脂，其中一种内酯型SL能够诱导人肝癌细胞系H7402等的细胞凋亡；酸型SL能抗皮肤癣菌生长。本课题拟在用脂肪酸合成酶(FAS)抑制剂抑制内源脂肪酸的合成的同时，在培养基中添加C8-14的中链亲脂性底物，以获得含有中链脂肪酸的一系列新型槐糖脂衍生物。同时研究添加FAS抑制剂及正常发酵过程中，此酵母菌胞内脂肪酸成分的变化。并利用细胞裂解液的酶系在体外催化不同链长的亲脂性底物和UDP-Glu的合成反应，对槐糖脂生物合成中的脂肪酸合成步骤的调控机制进行探索。对得到的含中等链长脂肪酸的新型槐糖脂衍生物进行表面活性和生物活性研究，以获得更多具有良好表面活性和特异性生物活性的槐糖脂衍生物。对所获得的新型槐糖脂衍生物进行药效学初步研究。为其在食品、医药等领域中的应用奠定良好的理论和实践基础。

本课题首先克隆了脂肪酸合成酶(FAS)的alpha基因，并对其进行敲除，表明此基因的敲除导致产生了成分比较简单的槐糖脂混合物；直接向培养基中添加C8, C10, C12, C14的中链烷烃等亲脂性底物，经HPLC-MS和GC-MS鉴定结果表明产生了中等碳链长度的槐糖脂，并对与脂肪酸代谢的相关基因进行了转录差异分析。并对槐糖脂合成过程中有关脂肪酸羟基化的基因，UDP-葡萄糖糖基转移酶 I 和II 的基因进行了克隆，以便对槐糖脂生物合成途径中的关键酶的功能进行验证和异源表达。对于得到的含中等链长脂肪酸的新型槐糖脂衍生物正在进行分离和纯化，同时进行表面活性和生物活性研究；同时通过在培养基中添加鱼油,亚麻油等含长链多不饱和脂肪酸的疏水性底物，获得了更多具有良好表面活性和特异性生物活性的槐糖脂衍生物，对所获得的新型槐糖脂衍生物进行药效学初步研究，并对其进行了体外和体外的抗肿瘤活性研究。为其在食品、医药等领域中的应用奠定了良好的理论和实践基础。