一、项目简介

本发明属于合成生物学与酶工程领域，具体涉及一种新型的对映‑贝壳杉烯19位氧化酶及其在微生物细胞工厂中高效合成高价值二萜类化合物的应用。

对映‑贝壳杉烯‑19‑酸是多种重要天然产物（如甜菊醇、赤霉素等）生物合成中的关键中间体。传统化学合成法存在步骤繁琐、产率低、选择性差等问题。本发明通过挖掘自然界中丰富的酶资源，成功从甜叶悬钩子、明日叶和小粒咖啡三种植物中鉴定并获得了三种新型的对映‑贝壳杉烯19位氧化酶，分别命名为 RsKO、AkKO 和 CaKO。这些酶能够高效、特异性地催化对映‑贝壳杉烯母核C-19位甲基的连续氧化反应，依次生成对映‑贝壳杉烯‑19‑醇、对映‑贝壳杉烯‑19‑醛，并最终生成对映‑贝壳杉烯‑19‑酸。

为了进一步提升酶在工程菌（如大肠杆菌）中的表达活性和可溶性，本发明还对这些氧化酶进行了蛋白质工程优化，包括截短N端跨膜区域、在N端融合助溶标签（如17α或2B1）等策略。将优化后的酶基因导入工程大肠杆菌，并重构从简单碳源（如甘油）到目标产物的完整生物合成途径，实现了对映‑贝壳杉烯‑19‑酸及其下游产物（如甜菊醇）的高效从头合成，产量显著提升，为这类高价值天然产物的绿色、可持续的工业化生产提供了强大的核心技术平台。

二、专利摘要

本发明涉及新型对映‑贝壳杉烯19位氧化酶及其应用，具体提供一种新型对映‑贝壳杉烯19位氧化酶(KO)或其变体，所述氧化酶选自甜叶悬钩子来源的RsKO、明日叶来源的AkKO和小粒咖啡来源的CaKO。本发明的氧化酶能够特异和高效地催化对映‑贝壳杉烯及其衍生物的羟基化、醛基化、羧基化。

三、专利状态

本技术已递交中国专利申请，申请号：202210948412.2，实质审查中；持有人项目编号：SIPPE22-06。

四、持有单位

中国科学院分子植物科学卓越创新中心。

五、合作方式

转让、许可或合作研发。

六、联系方式

张雯，wzhang@cemps.ac.cn，021-54924138。