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成果基本情况

成果名称	灯盏花素细胞工厂优化与应用
关键词	灯盏花；灯盏乙素；黄酮6-羟化酶；酵母细胞工厂
第一完成单位	中国科学院天津工业生物技术研究所
成果参与单位	无
成果应用行业	制造业\|科学研究、技术服务和地质勘查业\|
所属高新技术领域	生物与新医药技术\|
所属战略性新兴产业	生物\|
成果属性	原始创新\|
成果成熟度	小试阶段
访问量	262
联系人名称	江会锋
成果简介	灯盏花素类药物（主要成分灯盏乙素及少量灯盏甲素）是治疗心脑血管疾病的特效药，然而灯盏花的有效成分灯盏乙素含量低、病虫害发病率高、种质退化变异等问题使得植物原料成为生产瓶颈。本课题利用合成生物学平台，构建高效合成灯盏乙素的人工酵母细胞工厂，以葡萄糖为原料合成、分离、提取纯品灯盏乙素，为灯盏花素类药物规模化发酵生产及临床应用奠定基础。针对灯盏乙素生物合成的关键催化元件黄酮6-羟化酶（F6H）存在效率低、底物亲和力不高等问题，本项目通过不同物种来源F6H筛选、催化机理解析、理性设计改造，提高灯盏乙素合成效率，获得F6H 催化活性提高 10 倍以上的突变体；同时通过代谢工程改造、发酵优化，成功构建高效合成灯盏乙素的酿酒酵母细胞工厂；开发解脂耶氏酵母生产平台，成功实现灯盏乙素在解脂耶氏酵母的高效合成，使得灯盏乙素生产比例高达96.54％；初步获得发酵生产的灯盏花素药物等效性试验数据，为后期的药物申报试验奠定基础；发表了3篇SCI学术论文，申请3项国内发明专利，获得酿酒酵母和解脂耶氏酵母为宿主底盘的具有自主知识产权的灯盏乙素工程菌株，形成灯盏乙素原料微生物生产的完整新技术。本项目推动了微生物合成灯盏乙素生产方式的建立，具有生产强度高、土地使用少、不受地域和环境影响、生产成本大幅降低等优势，为天津市生物医药新兴产业发展以及人类心脑血管疾病的治疗做出重要贡献。