鉴于超过50,000种化合物，萜烯是最大且结构最多样的天然产物。它们普遍存在于细菌，植物，动物和真菌中，具有多种生物功能，如细胞壁成分或防御机制。工业应用包括药品，食品添加剂，维生素，香料，燃料和燃料添加剂。所有萜烯的中心结构单元是类异戊二烯化合物异戊烯基二磷酸酯和二甲基烯丙基二磷酸酯。细菌如大肠杆菌这些类异戊二烯具有天然代谢途径，非常适合基因工程。与重组萜烯生物合成模块一起，它们是用于异源生产高价值萜烯的非常合适的宿主。然而，与提取和表征的萜烯的数量相比，对于特别涉及高度官能化化合物形成的特定生物合成酶知之甚少。本综述中讨论的新方法包括代谢工程以及定点诱变，以扩展天然萜烯景观。主要致力于验证工程化生物合成途径成功整合到优化的萜烯生产大肠杆菌中，本综述将深入介绍有关操纵大多数二萜合酶的最新进展。
关键词： 酶工程; 大肠杆菌中的异源生产; 代谢途径优化; 模块化生物合成; 植物二萜
类异戊二烯天然产物是各种生物中结构最多样的一级和次级代谢物组之一。此外，它们代表了生物活性天然产品的宝贵来源。这些化合物的突出代表是紫杉醇[1]（紫杉醇，抗癌药），青蒿素[2]（抗疟药）和α-pine烯[3]（抗生素，抗炎药）。除了作为药物/药物[4]或在营养或农业领域应用的生物活性化合物外，结构复杂性较小的类异戊二烯被用作散装化学品或燃料添加剂[5,6]。为了鉴定工业相关的新类异戊二烯，筛选精油提取物的生物活性，可能提供未来的药物[7,8]。用于大规模工业目的的类异戊二烯化合物可能由于自然发生率低而受到阻碍。作为次生代谢产物，植物中的类异戊二烯滴度可能依赖于季节性[9]或昼夜节律表达[10]。在另一方面，对于一些成员简单地可用的植物的数目可能是有限的，如太平洋紫杉短叶紫杉从紫杉醇提取第一[11] 。化学合成可以替代更简单的类异戊二烯结构，如类胡萝卜素[12]。包含若干手性中心的高度氧化的萜烯的工业相关的全合成通常更复杂，因为通常必须进行各种不同的反应步骤，这些步骤通常涉及成本和后处理密集的金属 - 有机催化剂[13-16]。McKerrall等人的工作。在ingenol上[17,18]为复杂二萜的立体选择性合成的难度设定了一个例子。此外，半合成方法受到与经济效率和可持续性等同的问题的影响，类似于总化学合成，这通常与有毒金属有机化学，低产物收率和/或纯度不足有关[19,20]。
充分供应工业相关产品或其前体的有希望的途径是在成熟的重组宿主例如大肠杆菌中 异源生产植物二萜[21-23]。将在这项工作中审查该领域的最新发展。