通过从L-DOPA使用工程Escherichia coli从L-DOPA进行全细胞生物转化来生产氧铁醇
Yi Yan1, Yajun Bai2, Xiaohui Zheng2
1The Key Laboratory of Industrial Biotechnology, Ministry of Education, School of Biotechnology, Jiangnan University, 1800 Lihu Road, Wuxi, Jiangsu 214122, China.
Enzyme and microbial technology
|July 6, 2023
概括
工程细菌现在可以通过微生物发酵产生氧醇 (HT),这是一个有价值的抗氧化剂. 这项研究优化了大肠杆菌中的酶表达,从levodopa获得高产HT.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 代谢工程是代谢工程.
- 合成生物学 合成生物学
背景情况:
- 氧醇 (HT) 是一种高价值的多化合物,在营养药,化品,食品和畜牧业中具有应用.
- 目前的生产方法涉及化学合成或从橄中提取,由于需求增加而面临限制.
- 在重组细菌中进行异质生产为可扩展的HT制造提供了一个可持续的替代方案.
研究的目的:
- 为了设计大肠杆菌以高效地产生氧铁醇 (HT).
- 为了优化参与HT生物合成途径的关键酶的表达.
- 为了确定优质的酶变体,以提高HT产量.
主要方法:
- 用两个等离子体对大肠杆菌进行分子修饰,用于HT生物合成.
- 增强DOPA脱碳酶 (DODC),酒精脱酶 (ADH),单胺氧化酶 (MAO) 和葡萄糖脱酶 (GDH) 的表达.
- 对多种物种 (P. putida,S. scrofa,H. sapiens,L. brevis) 的DODC进行比较分析.
- 引入七种促进剂以促进 H2O2 副产品去除的催化酶 (CAT) 表达.
- 同表达菌株的选和优化.
主要成果:
- 来自Homo sapiens的DOPA脱碳酶 (DODC) 与其他测试物种相比,在HT生产方面表现优越.
- 优化的同表达菌株达到4.84g/L的最大氧醇 (HT) 标位.
- 在10小时的发酵期内,达到了超过77.5%的摩尔基质转化率.
- 确定DODC的增强表达是HT生物合成速度的关键因素.
结论:
- 工程化大肠杆菌菌株可以通过微生物发酵有效地产生氧醇 (HT).
- 优化关键酶表达,特别是H. sapiens的DODC,显著改善HT产量.
- 这项研究提出了一个可行的微生物平台,用于可持续和可扩展的氧醇生产.
