由Systems Metabolic Engineering开发一种来自Bacillus licheniformis的内素高产剂
Menglin Zhou1, Yi Li1, Youhua Cai2
1State Key Laboratory of Biocatalysis and Enzyme Engineering, Environmental Microbial Technology Center of Hubei Province, College of Life Sciences, Hubei University, Wuhan 430062, PR China.
Journal of agricultural and food chemistry
|December 11, 2023
概括
这项研究使Bacillus licheniformis产生了高水平的氨酸,这是食品,化学和医药行业至关重要的化合物. 代谢工程策略显著提高了因诺辛的产量,最终标位达到27.41g/L.
科学领域:
- 微生物学 微生物学
- 代谢工程是代谢工程.
- 生物技术是生物技术.
背景情况:
- 伊诺是一种重要的化合物,在食品,化学和制药行业有应用.
- 有效的微生物生产因诺辛对于满足工业需求至关重要.
研究的目的:
- 通过使用系统代谢工程开发一种高生产率的 *Bacillus licheniformis* 菌株,用于合成伊诺辛.
- 优化新陈代谢途径,以提高氨酸产量和生产力.
主要方法:
- 在 *Bacillus licheniformis* 的遗传修饰包括抑制基因 (PurR,YabJ) 的删除和 *pur* 操作子的过度表达.
- 通过葡萄糖运输和酸通路工程优化5-基-1-酸盐 (PRPP) 供应.
- 删除涉及氨酸降解 (*deoD*, *pupG*) 和降低氨酸5'-单酸盐 (AMP) 合成的基因.
- 增强糖氨酸和酸的供应,并阻断瓜诺辛合成途径.
主要成果:
- 精氨酸代谢和PRPP供应的激活增加了97%的氨酸标位,并减少了36%的副产品.
- 降解基因的删除导致0.91g/L的氨酸积累.
- 降低AMP合成的调节和增强氨基酸供应进一步提高了分别的409%和298%的氨基酸位.
- 改造品种IR-8-2的最终位为27.41g/L,产量为0.46g/g葡萄糖,生产率为0.38g/L·h.
结论:
- 系统代谢工程有效地创造了一种超高产因素菌株 - - *Bacillus licheniformis*.
- 这项研究表明,对于高位的微生物产生氨酸的代谢途径优化,该研究采用了多方面的方法.
- 开发的菌株具有在工业规模上制造伊诺辛的巨大潜力.
