近日来自四川大学的罗云孜等人在microbial biotechnology上发表的《Multi‐modular engineering of Saccharomyces cerevisiae for high‐titre production of tyrosol and salidroside》构建了可以从葡萄糖中高水平生产酪醇和红景天苷的酿酒酵母菌株。简而言之，作者主要对酪醇生产途径中的五个模块进行了优化。首先，作者介绍了ARO4K229L和ARO7G141s位点，它们分别编码了对反馈抑制不敏感的DAHP合成酶和分支酸变位酶，先前有研究表明，ARO4K229L和ARO7G141S突变可以有效地解除反馈抑制，增加酿酒酵母苯乙醇及其对羟基类似物的产量。因此，作者在菌株CEN.PK2-1C中对这两个位点进行了突变，使酪醇的产生从反馈抑制中解除出来。随后，作者还过表达了RKI1和TKL1，以调节前体途径的通量。此外，为了引导碳流进入酪醇，还筛选了不同物种的莽草酸途径和L-酪氨酸分支的基因，并通过缺失PHA2和PDC1来阻断竞争途径。最后，作者将ARO4K229L，ARO3K222l和ARO7G141S整合到基因组的308a位点上，使酪醇得以优先生产。由于红景天苷是由酪氨酸在其8-OH基团上的糖基化产生的，因此为了生产红景天苷，作者还对来自不同物种的三种UDP糖基转移酶进行了测试，其中密码子优化后的RrU8GT33opt最适合酪醇的糖基化。最终，改造后菌株可以分别获得9.90±0.06gl-1的酪醇和26.55±0.43gl-1的红景天苷，酪醇的滴度比初始菌株提高了26倍，是这两种产物迄今为止报道的最高滴度。综上，该文章为酪醇和红景天苷的进一步工业化生产铺平了道路。
酪醇及其糖基化产物红景天苷是许多医药、保健品和化妆品的重要成分。其中，酪醇是几种苯乙醇和抗癌候选药物的前体，红景天苷具有抗癌和改善心血管疾病的潜力，此外，红景天苷因其抗氧化和抗光老化特性，还常应用于化妆品行业。目前，酪醇和红景天苷主要从橄榄、红景天等植物中提取或化学合成。低提取效率和不断减少的植物资源限制了植物提取的应用，而酪醇和红景天苷的化学合成和半合成需要昂贵的底物，并且这些底物往往不够环保。相反，微生物合成为生产源自植物的天然产品提供了一个可持续和经济可行的平台，酿酒酵母是一种非常适用于食品、药物化合物和化妆品生产的安全菌株，具有多种基因工程工具的可用性以及大规模发酵中的稳健性。因此，构建高产酪醇或红景天甙的酿酒酵母菌株是非常必要和可行的。
