课题名称 海洋真菌SP-14中NRPKS基因酿酒酵母异源表达研究课题性质 radic;基础研究应用课题 设计型 调研综述 理论研究选题背景微生物种类繁多，次级代谢产物的化学结构十分多样，生物活性也非常广泛。
这些活性的化合物大都属于聚酮或聚肽类化合物，它们分别在大型多酶复合体聚酮合酶(polyketide synthase, PKS)或非核糖体肽合成酶(non-ribosomal peptide synthetase, NRPS)的顺序催化下，以简单的小分子羧酸或氨基酸为前体，经过连续的缩合反应产生的具有复杂结构的天然化合物[1-2]。
真菌已成为聚酮化合物药物的重要来源，这类化合物中有许多化合物显示出对人类疾病的临床相关活性。
利用酵母来异源表达天然化合物也是一种常用的基因工程手段。
石内等人开发了一种基于酵母的表达平台，从高级真菌中克隆表达PKS和NRPS基因[3]。
利用特殊工程改造的酿酒酵母菌株和表达载体，通过重叠延伸PCR和基于酵母的同源重组将其与目的PKS或NRPS基因组装在一起，这种方法非常适合克隆大型合酶和合成酶基因（通常是克隆5~20 kb）。
在这项工作中，异源表达了来自三种不同真菌的五种PKS和一种NRPS的产物。
此外，还鉴定出以前未被表征的天然次级代谢产物，表明该系统对基因组挖掘的适用性。
作为基础和应用分子生物学研究中最深入研究的单细胞真核生物之一，酿酒酵母已被证明是重组蛋白生产的有用且重要的宿主。
酿酒酵母具有许多有利于工程化来自丝状真菌的异源生物合成途径的优点：1）已经开发了许多用于酵母中蛋白质表达和途径构建的遗传工具；2）它是非常适合大规模发酵的单细胞生物；3）酿酒酵母具有有限的天然次生代谢，可将背景和对异源途径的潜在干扰降至最低；4）酿酒酵母比大多数丝状真菌生长更快[4]。
