盐藻类胡萝卜素次生代谢途径外源高效表达系统的构建

盐藻是β-胡萝卜素含量最高的生物，这一点与其代谢途径中关键酶的催化机理及其基因调控直接相关。课题组在国际上率先分离和克隆了其次生代谢途径中八氢番茄红素合成酶（Psy）、八氢番茄红素脱氢酶（Pds）和番茄红素β-环化酶（Lyc-B）三个关键酶的基因，并已成功实现了Psy和Pds的原核表达。本项目按照三个酶基因在盐藻中催化合成不同类胡萝卜素的顺序，采取不同的组合与相应的载体连接，转化大肠杆菌，进一步通过构建高效表达的质粒载体系统，分别获得高效表达番茄红素和β-胡萝卜素的两种基因工程菌株，为实现天然番茄红素和β-胡萝卜素的发酵生产打下基础。本项目有助于从基因-酶-催化机理水平上阐明盐藻高度累积β-胡萝卜素的机理，具有重要的科学意义。番茄红素和β-胡萝卜素是人体必须的类胡萝卜素，对人体具有重要的生理作用，构建盐藻β-胡萝卜素代谢途径的外源高效表达系统，将为天然类胡萝卜素的工业化提供一条新途径。