开发Corynebacterium glutamicum作为一个单烯生产平台
Bridget A Luckie1, Meera Kashyap2, Allison N Pearson3
1Joint BioEnergy Institute, 5885 Hollis Street, Emeryville, CA, 94608, USA; Biological Systems & Engineering Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, CA, 94720, USA; Department of Molecular and Cell Biology, University of California, Berkeley, CA, 94720, USA.
Metabolic engineering
|December 6, 2023
概括
这项研究在Corynebacterium glutamicum中开发了一个新型的微生物平台,用于增强单烯的生产,在潜在的工业应用中实现了关键化合物如geranoids和1,8-cineole的创纪录标位.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 代谢工程是代谢工程.
- 微生物生产 微生物生产
背景情况:
- 单烯是一种有价值的化合物,用于调味品,香料,杀虫剂以及潜在的航空燃料.
- Corynebacterium glutamicum是一种成熟的工业微生物,用于大规模生产氨基酸,但其用于单基生物合成的用途有限.
- 开发高效的微生物平台用于单烯生产对于可持续和可再生化学制造至关重要.
研究的目的:
- 为了设计Corynebacterium glutamicum作为一个强大的宿主,用于单烯生物合成.
- 优化基于美酸盐的途径,以增加前体供应和单烯产量.
- 确定影响单烯生产的关键遗传元素和工艺条件.
主要方法:
- 设计和代的等离子体来增强通过基于甲酸盐的途径的流量.
- 测量异二醇产量作为单二烯前体丰度的代理.
- 评估了不同骨干,促进剂和GPP合成酶同类物的影响.
- 扰乱了竞争的异基路径,并实施了双相生产系统.
- 特定单二烯的量化生产,包括日拉诺,1,8-二烯和林纳醇.
主要成果:
- 在C. glutamicum中达到迄今为止报告的最高异二醇标位 (1504.6 mg/L).
- 成功生产了321.1毫克/升的,723.6毫克/升的1,8-烯醇和227.8毫克/升的林纳醇.
- 通过阿尔代中间体确定了日拉尼到罗尼的氧化途径.
- 对于非循环单甲基的阿尔德海德减少酶AdhC的表现出基质杂交性.
结论:
- 在C. glutamicum中建立了一个优化的基于甲的单烯生产平台.
- 工程菌株显示出重要的潜力,可用于工业规模生物生产有价值的单烯.
- 进一步了解酶途径和基质特异性可以指导未来的代谢工程工作.
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