对大肠杆菌进行系统工程,以有效生产丁5'-单酸盐
Min Zhou1, Liyuan Wei1, Chongzhi Wu1
1Institute of Biopharmaceuticals, School of Pharmaceutical Sciences, Taizhou University, Taizhou 318000, China.
ACS omega
|February 19, 2024
概括
工程Escherichia coli (大肠杆菌) 有效地产生丁5'-单酸盐 (CMP). 这种低成本的微生物生产方法在生物反应器中实现了15.3g/L的高产量.
科学领域:
- 代谢工程是代谢工程.
- 微生物生物技术 微生物生物技术
- 生物化学生产 生化生产
背景情况:
- 丁5'-单酸盐 (CMP) 在食品和制药行业至关重要.
- 目前用于CMP生产的酶催化方法面临高起始材料成本.
- 开发具有成本效益的CMP生产是非常理想的.
研究的目的:
- 为高产量的CMP生产设计大肠杆菌 (大肠杆菌).
- 为CMP建立一个低成本的微生物发酵工艺.
- 为了证明工程化大肠杆菌对CMP合成的工业可行性.
主要方法:
- 大肠杆菌的系统基因修饰,包括基因缺失 (cdd, rihA, rihB, rihC) 和过度表达.
- 向删除以增强皮里米丁前体生物合成和去除CMP酸酶活性.
- 阻断CMP酸化并优化代谢途径以最大限度地提高CMP的积累.
主要成果:
- 通过有针对性的基因删除,构建了一种产生丁的大肠杆菌菌株.
- 通过阻断CMP酸化,增加了CMP产量至1013.6 mg/L.
- 在50L生物反应器中获得了15.3g/L的最终CMP产量.
结论:
- 成功地为高水平的CMP生产设计了大肠杆菌.
- 为工业CMP制造展示了一个有希望的,具有成本效益的微生物平台.
- 开发的菌株显示出大规模CMP合成的巨大潜力.
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