使用工程Escherichia coli全细胞催化剂高效地生产γ-氨基黄油酸

科学领域:

• 生物技术是生物技术.
• 代谢工程是代谢工程.
• 工业微生物学 工业微生物学

背景情况:

• γ-氨基黄油酸 (GABA) 是一种有价值的化合物,具有多种工业应用.
• 以前使用工程Escherichia coli*生产GABA的全细胞催化剂需要细胞处理和辅助因子添加.
• 限制包括需要结解处理以提高细胞透性,以及需要化5'-酸盐 (PLP) 以提高酶活性.

研究的目的:

• 开发一种更高效,更强大的全细胞生物催化剂,用于GABA生产.
• 设计大肠杆菌以克服以前方法的局限性,例如PLP依赖性和细胞透性问题.
• 为了优化生物催化工艺的高产GABA生产.

主要方法:

• 在大肠杆菌中*gadz11*基因*的优化诱导表达条件.
• 通过过度表达*sulA*来改造*大肠杆菌,以增强细胞的透性,并创建一个自给自足的系统来消除PLP依赖.
• 优化了全细胞生物催化过程参数,包括基质度,细胞密度和反应温度.

主要成果:

• 在 37°C 6 小时内达到最佳的 *gadz11* 表达.
• 改造后的菌株表现出增强的细胞透性,并消除了对PLP的需求.
• 在最佳条件下,GABA产量为206.2g/L,转化率为100%,前所未有的生产率为117.8g/L/h,可重复使用两个周期.

结论:

• 一种新的工程 * E. coli * 菌株已成功开发,用于高效的GABA 生产.
• 该过程实现了从L-谷氨酸和L-单谷氨酸中报告的最高GABA生产率,没有辅助因子或细胞预处理.
• 这种工程菌株具有大规模工业GABA生产的巨大潜力.