エシェリキア・コライをメタノールだけで育つ合成メチロトロフに変換する
Frederic Y-H Chen1, Hsin-Wei Jung2, Chao-Yin Tsuei2
1Institute of Biological Chemistry, Academia Sinica, Taipei, Taiwan; Department of Chemical and Biomolecular Engineering, University of California, Los Angeles, CA 90095, USA.
Cell
|August 12, 2020
まとめ
研究者はメタノールを 唯一の炭素源として効率的に利用できるように E. coli を設計しました この合成メチロトロフは微生物のC1変換の課題を克服し,高細胞密度の成長を可能にします.
科学分野:
- 合成生物学
- 微生物の代謝
- バイオテクノロジー
背景:
- メタノールは,メタンまたはCO2から得られる再生可能な一炭素 (C1) 原料です.
- メチロトロフはリブルース・モノフォスファート (RuMP) サイクルを使用してメタノールを吸収する.
- 高密度メタノールの利用のための非メチロトロフィック生物の設計は困難です.
研究 の 目的:
- メタノールを効率的に利用できる 合成メチロトロフを設計する
- 非メチロトロフ生物のC1吸収における代謝障害を克服する.
- メタノールを唯一の炭素源として使用して高細胞密度成長を達成します.
主な方法:
- 強度基準に基づくE. coliの代謝工学
- メタノールの吸収を高めるための実験室での進化
- 挿入配列 (IS) 媒介による複製数変異 (CNV) を含む変異の遺伝子編集と分析.
主要な成果:
- 合成メチロトロフィック大腸菌株を確立した.
- DNA-タンパク質のクロスリンク (DPC) がIS媒介のCNVを通過する障壁を緩和した.
- 様々なメタノール濃度で天然のメチロトロフに匹敵する成長率を達成した.
結論:
- ゲノム編集と進化はC1化合物の利用のために微生物のトロピズムを変えることができます.
- 開発された合成メチロトロフは生物学的C1変換能力を拡張する.
- この研究は,微生物の原料を設計する成功戦略を示しています.
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