以NADPH和异戊二烯焦磷酸异构酶调控芳樟醇生产的研究开题报告

1. 研究目的与意义

芳樟醇是一种无环单萜，是每年最常用和用量最大的香料。

目前获取芳樟醇主要是通过直接提取、化学合成和生物合成法。

其中，微生物代谢工程改造生产芳樟醇由于其不受环境影响、原材料来源广泛、产物单一且生产周期短等，所以近些年来受到了广泛关注。

2. 国内外研究现状分析

目前国内外关于微生物代谢合成芳樟醇的相关研究较少，尚处在实验室阶段。

2013年，江南大学孙明雪等通过代谢工程改造酿酒酵母生产（s）-芳樟醇，通过提高异戊二烯二磷酸异构酶 (idi1) 和羟甲基戊二酸单酰辅酶 a (hmg-coa) 还原酶活性区域(thmg1) 的表达水平，最终使芳樟醇产量提高 1.3 倍至 (127.717.68) μg/l。

2015年，chiam yu ng等人将一条zymomonas mobilis内的entner doudoroff途径引入大肠杆菌与优化后单萜合成途径结合可以使单萜产量提高97%。

3. 研究的基本内容与计划

内容：1.表达四种不同来源的nadph合成酶：gdh、g6pdh、pos5p、gapc，补充大肠杆菌体内的nadph含量，探索其对芳樟醇产量的影响。

2.表达来源于酿酒酵母体内的异戊二烯焦磷酸异构酶（idi），以缓解大肠杆菌体内毒性物质异戊二烯焦磷酸（ipp）的积累，并调节idi的表达强度，考察不同表达强度对菌体生长以及芳樟醇产量的影响。

计划：时间 内容2019.1-2019.2 查阅文献，确定实验方案，撰写开题报告2019.3-2019.4 构建不同nadph合成酶及异戊二烯焦磷酸异构酶的质粒2019.4-2019.5 构建大肠杆菌重组菌以及重组菌的表达研究2019.5-2019.6 整理实验数据，撰写毕业论文

4. 研究创新点

1.采用生物合成芳樟醇，相对于直接从农林中提取，更加环保并且不受环境气候的影响；相对于化学合成法，对环境的污染更少，同时产物单一，生产成本可以进一步降低。

2.目前芳樟醇的生物合成产量低，该研究对进一步提高生物体内芳樟醇的合成有一定的探索意义。

3.探索萜类合成过程中有毒副产物的调控对终产物的影响，对进一步优化合成途径有一定指导。