Geranylgeraniol (GGOH) and farnestol (FOH) are terpenoids which possess various pharmacological activities such as induction of apoptosis in cancer cell lines. From the previous studies, cDNA of prenyldiphosphate phosphatase (CsPDP) was obtained from young leaves of Croton stellatopilosus Obta, and was constructed into 4 truncates (T-1, T-2, T-3, T-4). However, this gene produced enzyme CsPDP only in trace amount. Therefore, this study is aimed to increase production of CsPDP so that it can be used to produce large amount of GGOH and FOH and the dephosphorylation steps of CsPDP utilizing geranylgeranyl pyrophosphate (GGPP) and farnesyl pyrophosphate (FPP) was also investigated. It was found that CsPDP and its truncates expressed from E. coli BL21(DE3) RILP were accumulated in membrane. The catalytic activities of all constructs were sequential monodephosphorylation from GGPP or FPP to monophosphate (GGMP or FMP) and yielded prenol (GGOH or FOH) as final products. Deletion of the first transmembrane region (TM1) from the N-terminal of CsPDP increased enzymatic level of CsPDP in constructs T-1 and T-2, and affected to degree of dephosphorylation. The factors affected to CsPDP expression also included the codon usage especially Arg, Ile, and Leu, and the low temperature. The formation of secondary structure of mRNA blocked the translation of CsPDP in Pichia pastoris harbouring pPICZαA which contained α–factor secretion signal. However, it was indicated that overexpression of CsPDP and its truncated constructs could not increase GGOH and FOH production in E. coli expression system. These results could be used for the further optimization of conditions to increase CsPDP, the membrane-bound enzyme, in microorganism. The truncated T-1 might be selected for the further studies because of providing the highest CsPDP amount and could ii catalyzed GGPP and FPP into GGOH and FOH, respectively. The alternative strategies should be considered such as coexpression of genes involved in GGOH and FOH biosynthesis, as well as the increasing of GGPP and FPP supply in microorganisms. เจอรานิลเจอรานิออลและฟาร์เนซอล เป็นสารกลุ่มเทอร์ปีนอยด์ที่มีคุณสมบัติทางเภสัชวิทยาหลาย ประการ เช่น มีฤทธิ์ฆ่าเซลล์มะเร็งโดยเหนี่ยวนำให้เกิดอะพอพโทซิส จากงานวิจัยที่ผ่านมาได้ทำการโคลนยีน CsPDP จากใบเปล้าน้อย และสร้างรูปแบบมิวแตนท์ของยีน 4 แบบ คือ T-1, T-2, T-3, และ T-4 เนื่องจากยีนที่ ได้สามารถผลิตเอนไซม์พรีนิลไดฟอสเฟตฟอสฟาเตสปริมาณต่ำมากในอีโคไล โครงการวิจัยนี้จึงทำการศึกษา สภาวะที่เหมาะสมในการเพิ่มการสร้างเอนไซม์พรีนิลไดฟอสเฟตฟอสฟาเตส (CsPDP) เพื่อใช้สร้างสารเจอรา นิลเจอรานิออลและฟาร์เนซอลปริมาณมากในจุลินทรีย์ และศึกษารูปแบบของการเกิดปฏิกิริยาตัดหมู่ฟอสเฟต ออกจากสารตั้งต้นเจอรานิลเจอรานิลไดฟอสเฟตและฟาร์เนสซิลไดฟอสเฟตของยีนและรูปมิวแตนท์ ผลที่ได้ พบว่าเอนไซม์ที่ได้จากการแสดงออกของยีน มีการสะสมในส่วนของเมมเบรน มีกลไกการตัดหมู่ฟอสเฟตทีละ หมู่ ได้เป็นรูปโมโนฟอสเฟตและพรีนอลตามลำดับ การตัดส่วนของเปปไทด์ที่ปลายอะมิโนสามารถเพิ่มการ สร้างเอนไซม์ CsPDP ได้ ในมิวแตนท์ T-1 ซึ่งมีการตัดเปปไทด์ในบริเวณแรกที่ฝังตัวในเมมเบรน (TM1) โดย ยังคงมีปลายอะมิโนที่อยู่ในไซโตซอล แต่เป็นผลให้รูปแบบของการเกิดปฏิกิริยาเปลี่ยนแปลงไป ซึ่งพบว่า เอนไซม์ที่มีปลายอะมิโนสั้นลง เมื่อทำปฏิกิริยาจะได้เป็นรูปโมโนฟอสเฟตมากขึ้น และเกิดเป็นรูปพรีนอลลดลง นอกจากนี้ปัจจัยอื่นที่เพิ่มการสร้างเอนไซม์ CsPDP ได้แก่ การใช้สายพันธุ์อีโคไลที่มีการปรับโคดอนอาร์จีนีน ลิวซีน และไอโซลิวซีน และการเหนี่ยวนำการแสดงออกของยีนที่อุณหภูมิต่ำ ส่วนการใช้เวคเตอร์ pPICZαA ที่มี ส่วนของแอลฟาแฟคเตอร์ ทำให้เกิดโครงสร้างทุติยภูมิของเอ็มอาร์เอนเอระหว่างเวคเตอร์กับยีน CsPDP ทำให้ ไม่เกิดการแสดงออกของยีนใน Pichia pastoris อย่างไรก็ตามพบว่าการแสดงออกของยีน CsPDP ในอีโคไล ไม่มีผลเพิ่มการสร้างฟาร์เนซอลและเจอรานิลเจอรานิออลในเซลล์ ผลที่ได้จากการศึกษานี้สามารถใช้ในการ ปรับปรุงการเพิ่มการผลิต เจอรานิลเจอรานิออลและฟาร์เนซอลในจุลินทรีย์ในขั้นต่อไป โดยใช้รูปของยีนที่ตัด ส่วนหนึ่งของปลายอะมิโน (T-1) ซึ่งเป็นรูปที่ให้ปริมาณเอนไซม์ CsPDP สูงสุดและแสดงกิจกรรมเอนไซม์ได้เป็น สารเจอรานิเจอรานิออลและฟาร์เนซอล นอกจากนี้ควรพิจารณาแนวทางอื่นด้วย เช่น การแสดงออกร่วมของยีน iv ที่เกี่ยวข้องกับการสร้างเจอรานิลเจอรานิออลและฟาร์เนซอล ร่วมกับการเพิ่มระดับของสารตั้งต้นเจอรานิลเจอ รานิลไดฟอสเฟตและฟาร์เนสซิลไดฟอสเฟต ให้กับจุลินทรีย์ควบคู่กันไป