Corynebacterium glutamicumにおける高レベルのコンドロイチン生産のためのグルコースとグリセロルの区切り利用を工学的に利用する

科学分野:

• バイオテクノロジー 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 合成生物学とは

背景:

• コンドロイチン硫酸塩 (CS) は,生物医学および栄養薬の応用において不可欠ですが,通常は動物の組織から調達されます.
• 現在,コンドロイチンの微生物の生産は,低収量によって制限されており,持続可能な代替品を阻害しています.
• コンドロイチンの効率的な生物合成は,動物由来製品への依存を減らすために不可欠です.

研究 の 目的:

• コリーネバクテリウム・グルタミウム細胞工場を設計し,コンドロイトインの生産を大幅に向上させる.
• 微生物のコンドロイチン生物合成を制限する代謝のボトルネックを克服するために.
• コンドロイチン生産のための持続可能で効率的なプラットフォームを確立する.

主な方法:

• 酸合成経路を削除し,糖分解を阻害することによって,Corynebacterium glutamicumのシャーシ株を設計しました.
• カーボン代謝の並行のためにRBSライブラリを使用して,最適化されたグリセロール利用経路を実装しました.
• 発酵中の代謝ストレスを軽減するために強化されたリドックスホメオスタシス.

主要な成果:

• 12.37 g/Lの記録的なコンドロイチン位数を達成し,24.20%増加しました.
• 102.94 mg/gの炭素源で,30.07%増加した.
• マルチオミックスの分析により,コンドロイチン合成の強化とTCAサイクル活性低下が確認されました.

結論:

• 代謝再プログラムと協調的な炭素の共同利用により,コンドロイチンバイオプロダクションが効果的に強化されました.
• エンジニアリングされた菌株は,グリコサミノグリカン菌の微生物生産における重要な進歩を表しています.
• このプラットフォームは,様々な高価値化合物を合成するための広範な適用性を提供します.