大肠杆菌苯丙烷代谢模块优化对生松素生物合成的影响开题报告

全文总字数：12029字

1. 研究目的与意义

生松素是植物苯丙烷代谢途径合成黄酮化合物的骨架物质，目前工业生产黄酮类化合物主要是从不同的植物组分中提取，这种生产方法受到季节和工艺的限制，产品纯度不高且价格昂贵。

为了使其获得更为广泛的应用，开发出一种安全性高、生产成本低、来源限制较少和低污染排放的方法显的尤为重要。

微生物法生产因其具有的绿色、低碳和可持续的特征成为最有希望的发展方向。

2. 国内外研究现状分析

国内外同类研究现状2.1黄酮类化合物的结构与性质黄酮类化合物泛指两个具有酚羟基的苯环通过中央3个碳原子连接而成的一系列化合物，它是植物的一类次生代谢产物，具有抗氧化、抗衰老和抗癌[2]、抗菌、抗病毒[3]、预防肥胖和糖尿病[4]、抗凝血[5]、抗炎症、抗过敏[6]等众多作用。

已知的黄酮类化合物有9 000余种，根据分子结构不同可以分为黄酮醇、黄烷酮、黄酮、异黄酮、儿茶酸、花青素等[5]，它们几乎都有一个由15个碳原子组成的核心骨架[7]，通过对核心骨架的烷化、氧化和糖基化等化学修饰作用可以形成种类众多的黄酮类物质[7]。

黄酮类化合物具有多个苯环和酚羟基结构，苯环为疏水基团，而酚羟基为亲水基团。

3. 研究的基本内容与计划

一、本课题的主要研究内容：1.建立实验必须的分析方法；2.构建不同代谢模块的基因工程菌；3.基因工程菌发酵产生松素能力分析；4.大肠杆菌发酵产生松素的过程强化。

二、研究计划：二月底建立实验的分析方法；三月底构建完成不同代谢模块的基因工程菌；四月底完成对基因工程菌发酵产生生松素的能力分析以及对大肠杆菌发酵产生生松素的过程强化；五月底完成毕业论文初稿撰写；六月初交付指导老师检查并随后修改完善毕业论文。

4. 研究创新点

通过模块化代谢工程改造以及合成生物学理论将总个途径分为两个模块，通过系统改变两个模块的代谢通量来寻找途径中的瓶颈步骤，并对瓶颈步骤进行更为精细的改造，实现黄酮类骨架化合物生松素在大肠杆菌中的高效异源合成。