Characterization of capsaicinoid production in recombinant Saccharomyces cerevisiae

Sammanfattning: Kapsaicinoider är ämnen som finns i chilifrukterna och har på senaste tiden fått intresse som läkemedel på grund av sina analgetiska, anti-inflammatoriska och anti-cancer egenskaper. Ett nytt tillvägagångssätt att producera kapsaicinoider kan vara syntesen i rekombinant Saccharomyces cerevisiae med hjälp av metabolisk engineering och rekombinant DNA-tekniker. Gener från Capsicum chinensis, som kodar för enzymerna capsaicinoid-syntas (CS) och acyl-CoA-syntas (ACS), integrerades i S. cerevisiae i tidigare projekt. Den kända laboratoriesträngen CEN.PK modifierades med plasmidtransformation och för vildtyp-stammen ERF 5273 användes den nya CRISPR/Cas9-tekniken. Syftet med detta projekt är att ytterligare karakterisera och jämföra dessa tidigare konstruerade stammar angående deras förmåga att producera nonivamid eller andra jästspecifika kapsaicinoider. Vidare undersöks huruvida kapsaicinoider utsöndras i odlings-medium eller om de ackumuleras intracellulärt. Stammarna odlades i en bioreaktor i lite laboratorieskala. Som odlingsmedium används ett definierat medium med eller utan tillsatser. Odlings-medium kompletterades med vanillyl-amin och nonanoic acid som precursor. För att identifiera de kapsaicinoid-producerande stammarna extraherades supernatanten och cellpelleten och analyserades kromatografisk med HPLC. Resultaten från denna studie visade att jäststammarna, som innehöll båda generna (ACS + CS), sannolikt producerade nonivamid om de odlades i kompletterat medium. Vidare observerades bildning av nonivamid som ackumulerades i själva cellen. Möjligtvis producerades också jästspecifika kapsaicinoider, men topphöjden är nästan inte mätbar. Därför måste dessa resultat bekräftas ytterligare. Framtida arbeten behövs för att säkerställa och förbättra produktionen av kapsaicinoider.Keywords: acyl-CoA syntas, kapsaicinoider, kapsaicinoid syntas, metabolisk engineering, Saccharomyces cerevisiae, nonivamide