Bir hücre fabrikası olarak Saccharomyces cerevisiae’da metabolizma mühendisliği stratejileri kullanarak taksol üretimi

Abstract

İzoprenoidler doğada birçok yerde bulunmaktadır ve temel hücre bileşenlerinden ikincil metabolitlere kadar çeşitlilik göstermektedir. Terpenoidler (izoprenoidler) gibi doğal ürünler genellikle orijinal kaynaklarından özütlenerek elde edilmektedir, çünkü çoğu zaman birden fazla kiral merkez içeren bu kadar karmaşık yapıların ticari sentezi çok zordur ve ekonomik değildir. İzoprenoid biyosentetik yolu, metabolizma mühendisliği açısından çok dikkat çekmektedir ve bu yollar üzerinde metabolik akışı arttırmada önemli ilerlemeler kaydedilmiştir. İyi bilinen bir izoprenoid olarak taksol çeşitli kanserlerin tedavisinde yaygın olarak kullanılan güçlü bir antikanser ilaçdır. Taksolün orijinal kaynağı T. brevifolia’dır fakat bu ağacın kabuklarından elde edilen miktar oldukça düşüktür. Bu çalışmada metabolizma mühendisliği stratejileri kullanarak bir model organizma olan S. cerevisiae’da taksol öncülerinin miktarının arttırılması hedeflenmiştir. Taksol öncüleri S. cerevisiae’da mevalonat yolağından üretilmektedir ve mevalonat yolağı sitozolde bulunan asetil-KoA yolağı ile beslenmektedir. Dolayısıyla akışı asetil-KoA’ya yönlendirebilmek için indüklenebilen bir promotor olan pHXT7 ‘yi kullanarak farklı mutant suşlarda ADH2 geninin akışı kontrollü bir şekilde arttırılarak yolak taksadiene doğru yönlendirilmiştir. Taksedien miktarlarındaki değişim GC-MS ile analiz edilmiştir.