【摘 要】
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靛玉红是一种双吲哚类生物碱，是我国传统中药“当归龙荟丸”的主要活性成分，同时也是染料靛蓝合成时伴随生成的一种红色同分异构体，其可被用于治疗包括慢性髓细胞白血病在内的多种疾病，然而，长期以来靛玉红一直被当做靛蓝生产的副产物，其微生物生产并未引起太多关注。 在本文中，首先通过筛选构建了表达黄素单加氧酶fmo重组大肠杆菌工程菌，使其能够以色氨酸为底物生产靛玉红，其产量为2.3mg/L；为进一步提高靛玉
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靛玉红是一种双吲哚类生物碱，是我国传统中药“当归龙荟丸”的主要活性成分，同时也是染料靛蓝合成时伴随生成的一种红色同分异构体，其可被用于治疗包括慢性髓细胞白血病在内的多种疾病，然而，长期以来靛玉红一直被当做靛蓝生产的副产物，其微生物生产并未引起太多关注。
在本文中，首先通过筛选构建了表达黄素单加氧酶fmo重组大肠杆菌工程菌，使其能够以色氨酸为底物生产靛玉红，其产量为2.3mg/L；为进一步提高靛玉红的产量，通过代谢工程对工程菌进行改造，使靛玉红的产量提高到8.7mg/L；之后通过定向进化手段对酶fmo进行了随机突变，运用易错PCR技术构建突变文库，并对其进行有效筛选获得了突变株L70I和S321T，使靛玉红的产量最高达到29.1mg/L，经分子对接计算表明，该突变可能改变了对吲哚的羟基化区域选择性，将fmo对吲哚的羟基化偏好从C-3转移到C-2，导致的靛玉红产量的增多；最后经过培养条件的优化，在进行5L罐放大培养后，靛玉红的产量能够达到40.1mg/L。
现代微生物生物合成高附加值化合物不仅要注重产量的提升，对工程化酶的区域选择性改造以满足应用需求也逐渐成为重要研究目标。本文对fmo酶进行定向进化以改变其区域选择性，不仅为该酶的提供新信息，还为提高靛玉红的生产提供了一种可能的方法，为微生物靛玉红的生产应用奠定基础。
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