胡萝卜素的细胞工厂

胡萝卜素的细胞工厂是指利用微生物系统进行类胡萝卜素高效生产的生物技术平台。最近，中国农业科学院深圳农业基因组研究所与美国麻省理工学院的科研团队合作，通过代谢工程策略，构建了能够高效生产类胡萝卜素的细胞工厂。他们开发了两种主要的代谢工程策略：

对番茄红素环化酶进行改良，获得突变体Y27R，该突变体能够完全解除底物番茄红素的抑制作用，同时不降低酶活性。这使得β-胡萝卜素的产量显著增加，并且选择性达到98%。

建立香叶基焦磷酸合酶介导的流量控制器，调控代谢流量，限制番茄红素的合成速率，将其浓度控制在抑制水平之下。这样可以在不触发底物抑制的前提下，确保足够多的代谢流量用于目标化合物（如β-胡萝卜素）的合成。

这些策略的应用，使得β-胡萝卜素的产量达到了39.5克/升，为在细胞工厂生产高价值化合物提供了新的参考和思路。

此外，红酵母作为微生物脂质和类胡萝卜素生产的高质量细胞平台，也显示出巨大的应用前景。研究人员已经从水稻根际土壤中分离到一株新的红酵母，并在染色体水平上获得了其高质量基因组信息。这一研究为合成类胡萝卜素细胞工厂的构建提供了理论基础，并揭示了红酵母在生物合成类胡萝卜素和其他活性化学物质方面的潜力。

综上所述，通过这些代谢工程策略和红酵母等微生物平台的应用，科学家们已经成功构建了高效的类胡萝卜素细胞工厂，为类胡萝卜素的生产和应用开辟了新的途径。