通過刪除內(nèi)源性葡萄糖苷酶來工程釀酒酵母，以生產(chǎn)類黃酮葡萄糖苷。

類黃酮的糖基化是改善類黃酮藥代動力學特性和生物活性的一種很有前途的方法。最近，酶促生物催化和工程化大腸桿菌生物轉(zhuǎn)化等許多努力增加了類黃酮葡萄糖苷的產(chǎn)生。然而，類黃酮葡萄糖苷的低產(chǎn)量不能滿足人類日益增長的醫(yī)療和膳食需求。釀酒酵母是一種通常被認為是安全的 （GRAS） 生物，作為生產(chǎn)類黃酮葡萄糖苷的代謝工程平臺，它具有幾個吸引人的特性。然而，釀酒酵母的內(nèi)源性葡萄糖苷酶作為全細胞生物催化劑可逆地水解糖苷鍵并阻礙所需產(chǎn)物的生物合成。在這項研究中，使用模型類黃酮黃芩素來探索如何增強工程釀酒酵母中類黃酮葡萄糖苷的產(chǎn)生。
方法和結(jié)果：
為了產(chǎn)生類黃酮葡萄糖苷，在大腸桿菌中成功表達了 3 種來自黃芩葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶 （SbGTs），并鑒定了它們的生化特征。此外，為了在全細胞釀酒酵母中合成類黃酮葡萄糖苷，選擇 SbGT34 構(gòu)建工程酵母。采用同源整合敲除 3 個葡萄糖苷酶基因 （EXG1、SPR1、YIR007W），確定 EXG1 基因是釀酒酵母在水解類黃酮葡萄糖苷過程中的決定性基因。為了進一步增強釀酒酵母潛在的糖基化活性，編碼磷酸葡萄糖變位酶和 UTP-葡萄糖-1-磷酸尿苷轉(zhuǎn)移酶的兩個基因在釀酒酵母中過表達。因此，在 10 L 發(fā)酵罐中孵育 54 小時后，在 4 L 培養(yǎng)基中產(chǎn)生約 4.8 g （1.2 g/L） 黃芩素-7-O-葡萄糖苷 （S7G），同時提供 ~3.5 g 黃芩素。
結(jié)論：
含有 SbGT 且葡萄糖苷酶缺失的工程酵母比未缺失葡萄糖苷酶的菌株產(chǎn)生更多的類黃酮葡萄糖苷。這個沒有葡萄糖苷酶活性的平臺可用于修飾各種有價值的植物次生代謝物，并使用全細胞釀酒酵母作為生物催化劑來探索它們的生物學功能。

從 Cirsium palustre （L.） Scop.關(guān)于人皮膚成纖維細胞中膠原蛋白的表達。

經(jīng)過多步色譜分離，從 Cirsium palustre 葉的甲醇提取物中分離出屬于黃酮、黃烷酮和金酮亞類的 10 種黃酮類化合物。它們的結(jié)構(gòu)是用光譜方法闡明的。
方法和結(jié)果：
除木犀草素 7-O-葡萄糖苷外，所有化合物均首次分離。測試了四種化合物 - eriodictyol 7-O-葡萄糖苷 （6）、6-羥基木犀草素 7-O-葡萄糖苷 （11）、黃芩顯靈-7-O-葡萄糖苷 （12） 和踏板蛋白 （14） - 對正常人真皮成纖維細胞中膠原蛋白表達的影響。其中，40 μM 的化合物 11 和使用的所有濃度 （1、20、40 μM） 的化合物 14 顯著提高了分泌到培養(yǎng)基中的總膠原蛋白水平。此外，化合物 11 顯著刺激 I 型膠原蛋白的表達，而化合物 14 在 mRNA 水平激活 I 型和 III 型膠原蛋白的表達，具體取決于濃度。所有研究化合物均抑制 MMP-2 活性，化合物 14 在 20 μM 時效果最佳。除了 COL1A1 和 COL1A2 表達增加外，化合物 6 和化合物 12 處理的細胞培養(yǎng)基中膠原蛋白含量沒有影響，這可能是由于 HSP47 基因表達減少，導致前膠原分泌減少。
結(jié)論：
需要進一步研究化合物 11 和 14 在與膠原蛋白生物合成缺陷相關(guān)的疾病中的潛在治療用途。