工程 Yarrowia lipolytica 用于杰拉尼奥尔的生物合成
Ayushi Agrawal1, Zhiliang Yang2, Mark Blenner1,2
1Department of Chemical and Biomolecular Engineering, 590 Avenue 1743, University of Delaware, Newark, DE, 19713, USA.
Metabolic engineering communications
|November 29, 2023
概括
代谢工程酵母Yarrowia lipolytica被用来生产geraniol,一种有价值的单烯. 这项研究取得了迄今为止在酵母中报告的最高de novo geraniol标位,达到大约1g/L.
科学领域:
- 代谢工程是代谢工程.
- 合成生物学 合成生物学
- 生物技术是生物技术.
背景情况:
- 格拉尼奥尔是一种单烯,在食品,化品和制药行业有着重要的应用.
- 之前的微生物生产工作往往使用模型有机体,其特征低于单二烯合成的最佳特征.
- 亚罗维亚脂质菌 (Yarrowia lipolytica) 是一个有前途的,但尚未被充分探索的宿主,用于新的生产价值的化合物,如日列.
研究的目的:
- 通过代谢工程,在非传统酵母Yarrowia lipolytica中建立基拉尼醇生产.
- 为了识别和优化关键的酶和通路,以实现高效的Geraniol生物合成.
- 为了在酵母宿主中达到高de novo基拉尼标位.
主要方法:
- 在Yarrowia lipolytica中表达和评估来自Catharanthus roseus (Cr) 和Valeriana officinalis (Vo) 的植物衍生基拉尼合成酶 (GES).
- 通过过度表达关键酶 (tHMG1,IDI1,ERG10,HMGS,MVK,PMK) 来优化甲基酸盐 (MVA) 途径,以增强前体供应.
- 构建具有多个优化基因拷贝的工程菌株,包括截断的CrGES (tCrGES),用于增强基兰醇生产.
主要成果:
- 来自Catharanthus roseus (tCrGES) 的截断基拉尼醇合成酶在Yarrowia lipolytica中表现出优异的活性.
- 过度表达MVA通路基因显著增加了乙-CoA前体池,促进了基拉尼醇合成.
- 最终的工程菌株在摇瓶发酵中达到大约1g/L的基拉尼标位,代表了该酵母的第一个报告.
结论:
- 亚罗维亚脂质菌 (Yarrowia lipolytica) 是一种可行的和有效的宿主,用于新生地产生日兰醇.
- 代谢工程策略,包括途径优化和基因过度表达,对于实现高滴度日拉尼生产至关重要.
- 这项工作为酵母中的日列生产设定了新的基准,并为工业规模的生物制造开辟了道路.
