描述极其缓慢生长的Komagataella phaffii的代谢重新连接

科学领域:

• 生物技术是生物技术.
• 代谢工程是代谢工程.
• 微生物生理学 微生物生理学

背景情况:

• 留置剂培养允许研究微生物近零生长.
• 已知接近零增长的定量生理学,但流体体的表征报告较少.
• 了解代谢重新连接对于优化重组蛋白质生产至关重要.

研究的目的:

• 调查Komagataella phaffii在过渡到葡萄糖受限近零增长率期间的代谢重新连接.
• 将依赖生长速度的生物质方程集成到基因组规模的代谢模型中.
• 在基质受限条件下的流体变化的特征.

主要方法:

• 利用种植数据跨越200倍的增长率范围.
• 包含了全面的生物质组成数据.
• 开发并将依赖生长率的生物质方程集成到K. phaffii基因组规模的代谢模型中.

主要成果:

• 建立了准确的增长率预测与特定的维持值 (非增长相关:0.65,增长相关:108).
• 观察到新陈代谢重新连接以增加每葡萄糖的ATP产量,包括减少酸路径流量和增加糖解/TCA循环利用率.
• 检测到外部NADH脱酶和酸盐-酸盐穿的活性.

结论:

• 代谢通过增加ATP产量来适应有限的葡萄糖,在接近零的增长率下维持生命力.
• 不同的生物质方程生成方法预测了类似的,但却是不同的代谢重新连接模式.
• 生物质方程显著限制了代谢模型,特别是在更高的生长率下.