Genetisches und Bioprozessengineering zur Verbesserung der Squalenproduktion in Yarrowia lipolytica

Squalen ist der Vorläufer für triterpenbasierte Naturprodukte und steroidbasierte Arzneimittel. Es wird häufig als pharmazeutischer Zwischenstoff und in Pflegeprodukten verwendet. Ziel dieser Arbeit ist es, die Machbarkeit der Entwicklung von Yarrowia lipolytica als potenziellen Wirt für die Squalenproduktion zu testen. Der Engpass des Stoffwechsels wurde durch die Überexpression der nativen HMG-CoA (3-Hydroxy-3-methylglutaryl-CoA) Reduktase beseitigt. Mit der Wiederverwertung von NADPH aus dem Mannitol-Zyklus produzierte der gentechnisch veränderte Stamm etwa 180,3 mg/L und 188,2 mg/L Squalen aus Glukose- oder Acetat-Minimalmedien. Durch die Optimierung des C/N-Verhältnisses, die Kontrolle des pH-Wertes der Medien und die Minderung der Konkurrenz des Acetyl-CoA-Flusses durch Lipogenese produzierte der gentechnisch veränderte Stamm 502,7 mg/L Squalen, eine 28-fache Steigerung im Vergleich zum Elternstamm (17,2 mg/L). Diese Arbeit kann als Basis dienen, um Y. lipolytica als ölhaltige Zellfabrik für die nachhaltige Produktion von Squalen oder terpenoidbasierten Chemikalien und Naturprodukten zu nutzen.