酵母代謝をアルコール発酵から脂質生成に再プログラムする
Tao Yu1, Yongjin J Zhou1, Mingtao Huang1
1Department of Biology and Biological Engineering, Chalmers University of Technology, Kemivägen 10, 41296 Gothenburg, Sweden; Novo Nordisk Foundation Center for Biosustainability, Chalmers University of Technology, 41296 Gothenburg, Sweden.
Saccharomyces cerevisiaeの代謝工学は,エタノール発酵からフリー脂肪酸生産へと代謝をシフトさせた. この再プログラムにより 細胞外自由脂肪酸の高産量が得られ 新しい生物合成経路が示されました
科学分野:
- バイオテクノロジー
- メタボリック・エンジニアリング
- 合成生物学
背景:
- 微生物の代謝は最適の成長のために厳格に調節され,高価値の製品合成の設計に課題が生じます.
- 伝統的な酵母代謝はエタノール発酵を好み,脂質のような他の化合物の生成を制限する.
研究 の 目的:
- サッカロミセア菌の代謝を再プログラムして 自由脂肪酸を大量に生産する
- イーストでエタノール発酵をリポゲネシスで置き換えることの実現可能性を実証する.
主な方法:
- メタボリック・エンジニアリングの戦略は 細胞下での輸送と 調整されたコファクター供給を含みます
- ピルバートデカルボキシラーゼ酵素の除去と適応実験の進化
- バイオマスへの炭素の流れを減らすためのプロセス設計
主要な成果:
- 33.4g/Lの細胞外フリー脂肪酸の生成を達成した.
- エタノール発酵を純粋な脂質生成代謝で成功裏に置き換えた.
- リポゲネシスフェノタイプを可能にする進化した菌株における必須のピルバートキナーゼ変異を特定した.
結論:
- メタボリック・エンジニアリングは 酵母による炭素の流れを リポゲネシスに成功させることができます
- 適応的な実験室での進化は,代謝の規制の障壁を克服するための重要なツールです.
- この研究は,酵母ベースのフリー脂肪酸の生産のためのプラットフォームを確立します.
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