陈海龙, 戴佳良, 邓晶, 高新星, 朱官兴, 何清明, 朱年青

中国农业科技导报 2025, 27 (10): 84-94. DOI:10.13304/j.nykjdb.2024.0747

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S-腺苷-L-甲硫氨酸（S-adenosyl-L-methionine，SAM）是生物体内重要的生理活性物质。通过调控酿酒酵母的葡萄糖效应而将碳通量定向到SAM合成是细胞工厂的挑战。以酿酒酵母CGMCC 2842（2842）为出发菌，过表达SNF1基因调控葡萄糖效应并引入利士曼原虫（Leishmania infantum）SAM合成酶基因MetK1。结果发现，SNF1过表达可提高糖酵解相关基因表达水平和葡萄糖利用率，进而改善糖酵解中间体水平；提高ACS1、ALD6表达及乙醇脱氢酶2（alcoholdehy drogenase 2，ADH2）活性，可促进发酵液中的乙醇转化为乙酰辅酶A；还增强了SAM前体氨基酸及含硫氨基酸代谢相关基因表达水平。异源MetK1引入可有效定向碳代谢到SAM合成。重组菌YPSNF1-MetK1菌株的SAM产量达1.90 g·L^-1，较出发菌株2842产量提高251.85%。以上研究结果为酵母葡萄糖效应调控及其应用奠定理论基础。

S-腺苷-L-甲硫氨酸（S-adenosyl-L-methionine，SAM）在人体内作为甲基、巯基和氨丙基供体参与代谢反应、调节基因表达和信号转导等，常被用于肝脏、骨关节炎和抑郁症等疾病的临床防治[1-3]。其在细胞内的代谢途径如图1所示。SAM在调控植物对缺铁[4]、干旱[5]和盐碱[6]的适应性以及在抵抗病原菌[7]和衰老进程[8]中也发挥重要作用。刘鑫等[9]发现，外源SAM能显著促进植物扦插苗根系生长发育、叶绿素合成，并能增强植物对氮、磷、钾等元素的吸收，SAM浸泡处理还可增加黄瓜下胚轴生长素和多胺的合成及其相关基因表达水平。