微生物化学合成におけるゲノム進化のバイオセンサー誘導インデックス付け：微生物化学合成の向上

科学分野:

• 合成生物学
• 代謝工学
• 微生物バイオテクノロジー

背景:

• 微生物化学合成は、合理的なエンジニアリングアプローチを妨げる複雑な代謝ネットワークによって制限されています。
• 化学生産のための効率的な微生物株の開発は、バイオテクノロジーにおける重要な課題であり続けています。

研究 の 目的:

• 工学微生物株のエンジニアリングのための新しいワークフロー、バイオセンサー誘導ゲノム進化インデックス付け（BRIDGE）を導入すること。
• BRIDGEシステムを使用して、プロトカテク酸（PCA）などの化学物質の生産を改善すること。
• 他の化学合成アプリケーションに対するBRIDGEシステムの汎用性を実証すること。

主な方法:

• バイオセンサー誘導ゲノム進化（BRIDGE）ワークフローの開発と適用。
• プロトカテク酸（PCA）生産向上のための　Pseudomonas putidaのエンジニアリング。
• 過剰生産メカニズムを解明するための転写解析。
• シス,シス-ムコン酸合成のためのプラットフォームの実証。

主要な成果:

• 工学　Pseudomonas putidaにおける高レベルのプロトカテク酸（PCA）生産（4.67 g/L）を達成しました。
• 転写解析により、PCA過剰生産に寄与する代謝経路および分泌システムの相乗的活性化が明らかになりました。
• 工学　P. putidaプラットフォームを用いたde novo合成によるシス,シス-ムコン酸（2.97 g/L）を実証しました。
• BRIDGEシステムは、工業利用に有利なマーカーフリーの工学菌株をもたらします。

結論:

• BRIDGEワークフローは、合理的なエンジニアリングの限界を克服することにより、微生物化学生産を効果的に強化します。
• 工学　P. putida株は、価値のある化学物質を合成するための堅牢なプラットフォームとして機能します。
• BRIDGEのマーカーフリーの性質は、微生物細胞工場の工業的スケールアップとアプリケーションを容易にします。