通过模块化途径和辅因子工程在大肠杆菌中有效生产基酸
Lian Wang1,2,3, Huijing Wang1,2, Jianbin Chen1,2
1Engineering Research Center of Ministry of Education on Food Synthetic Biotechnology, Jiangnan University, 1800 Lihu Road, Wuxi, Jiangsu 214122, China.
Journal of agricultural and food chemistry
|October 3, 2023
概括
微生物的酸生产通过工程Escherichia大肠杆菌得到增强. 一个新的生物合成途径和辅因子再生系统实现了2789.2 mg/L的创纪录标位,为植物提取提供了一个可持续的替代方案.
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:
- 基酸是一种天然的化合物,在食品和化学工业中具有广泛的应用.
- 微生物细胞工厂为酸生产提供了传统植物提取的可持续替代方案.
- 微生物生物合成的挑战包括复杂的代谢流和副产品的形成.
研究的目的:
- 在大肠杆菌中为酸构建一个新的生物合成途径.
- 优化代谢流量和辅助因子供应,以提高酸的生产.
- 为了在微生物系统中实现高度酸的生产.
主要方法:
- 埃舍里希亚大肠杆菌的模块化工程用于新的原酸生物合成.
- 增强shikimate通路的流量和探索pyruvate代谢.
- 实施关键酶 (YdiB, HpaBC) 的辅因子再生系统.
- 使用双阶段pH控制优化发酵.
主要成果:
- 成功构建了一个新的酸生物合成途径.
- 增加的石基酸路径流量显著促进了酸的产生.
- 辅因子供应得到了增强,YdiB突变物得到了验证.
- 在5L发酵器中使用双阶段pH控制实现了2789.2 mg/L的素酸标位记录.
结论:
- 改造的大肠杆菌菌株为酸生物合成提供了一个有效的平台.
- 代谢工程策略,包括途径建设和辅助因子再生,对于提高产量是有效的.
- 本研究提出了一种可行的策略,用于从简单碳来源可持续和高度生产酸.
