通過(guò)刪除內(nèi)源性葡萄糖苷酶來(lái)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(dòng)力學(xué)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(zhǎng)的醫(yī)療和膳食需求。釀酒酵母是一種通常被認(rèn)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(tái)，它具有幾個(gè)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(xì)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(xiàng)研究中，使用模型類黃酮黃芩素來(lái)探索如何增強(qiáng)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(dá)了 3 種來(lái)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(xì)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(gè)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(guò)程中的決定性基因。為了進(jìn)一步增強(qiáng)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(gè)基因在釀酒酵母中過(guò)表達(dá)。因此，在 10 L 發(fā)酵罐中孵育 54 小時(shí)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(shí)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(gè)沒(méi)有葡萄糖苷酶活性的平臺(tái)可用于修飾各種有價(jià)值的植物次生代謝物，并使用全細(xì)胞釀酒酵母作為生物催化劑來(lái)探索它們的生物學(xué)功能。

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

經(jīng)過(guò)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(cè)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(duì)正常人真皮成纖維細(xì)胞中膠原蛋白表達(dá)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(dá)，而化合物 14 在 mRNA 水平激活 I 型和 III 型膠原蛋白的表達(dá)，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(shí)效果最佳。除了 COL1A1 和 COL1A2 表達(dá)增加外，化合物 6 和化合物 12 處理的細(xì)胞培養(yǎng)基中膠原蛋白含量沒(méi)有影響，這可能是由于 HSP47 基因表達(dá)減少，導(dǎo)致前膠原分泌減少。
結(jié)論：
需要進(jìn)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。