蛋白质工程和代的多模块优化用于大肠杆菌中维生素B6的生产
Linxia Liu1,2,3, Jinlong Li1,3,4, Yuanming Gai1,2
1Tianjin Institute of Industrial Biotechnology, Chinese Academy of Sciences, Tianjin, China.
Nature communications
|August 31, 2023
概括
研究人员通过微生物发酵对大肠杆菌进行了改造,使其通过微生物发酵产生一种维生素B6的形式 - - 氧 (PN). 这种可持续的方法实现了高产量,为化学合成提供了替代必需营养素.
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:
- 维生素B6 (pyridoxine,PN) 在医学,食品和工业中至关重要.
- 目前PN的化学合成成本高昂,并且使用危险化学品.
- 微生物的PN生产受到低酶效率和代谢途径调节的限制.
研究的目的:
- 为了设计一种大肠杆菌菌株,使其能够有效地产生素 (PN) 的微生物.
- 克服自然酶效率和代谢途径调节的局限性,以增强PN生物合成.
主要方法:
- 使用并行通路工程设计了一种大肠杆菌菌株,以将PN生产与细胞生长分开.
- 应用蛋白质工程以优化PN生物合成途径中的关键酶 (PdxA,PdxJ,Epd,Dxs).
- 用一种代的多模块优化策略来开发菌株.
主要成果:
- 获得了1.4g/L的最终PN标位.
- 通过料批发发酵达到29.16 mg/L/h的生产率.
- 证明了PN生产和细胞生长的成功脱.
结论:
- 开发了一种强大的大肠杆菌菌株,用于可持续的氧化物 (PN) 生产.
- 应用的工程策略可用于生产其他维生素和生物制品.
- 这项工作为化学合成提供了一种可行的微生物替代品,以获得必需的营养素.


