一种基因组缩小的Corynebacterium glutamicum衍生物揭示了与1,2-propanediol生产有关的隐藏途径

科学领域:

• 生物技术是生物技术.
• 代谢工程是代谢工程.
• 合成生物学 合成生物学

背景情况:

• 1,2-二醇 (1,2-PDO) 是一种高需求的化学物质,用于化品,食品和药品.
• 目前的1,2-PDO微生物生产需要性能改进,以与石化产品竞争.
• 科里尼细菌 (Corynebacterium glutamicum) 是一个有前途的宿主,用于生物基的1,2-PDO生产.

研究的目的:

• 识别和设计限制Corynebacterium glutamicum中的1,2-propanediol (1,2-PDO) 生产的代谢途径.
• 在基因组缩小的C. glutamicum菌株中提高1,2-PDO的产量.
• 为了阐明C. glutamicum中甲基环氧素解毒路径.

主要方法:

• 设计一个基因组缩小的C. glutamicum PC2菌株,用于生产1,2-PDO.
• 研究副产品的形成,特别是D-乳酸盐,以发现未知的代谢途径.
• 使用代谢学来识别关键代谢物,包括乳酸和菌 (MSH).
• 关闭MSH合成基因 (mshA) 以重定向代谢流向1,2-PDO.

主要成果:

• 工程菌株产生了1,2-PDO,但也分泌了D-乳酸盐,表明了一条未知的途径.
• 代谢学研究显示,甲基醇通过菌醇 (MSH) 排毒,并转化为D-乳酸盐.
• 删除mshA显著提高了1,2-PDO产量的56%,达到0.53 mM1,2-PDO mM葡萄糖-1.1.
• 这一产量代表了C. glutamicum在1,2-PDO生产中报告的最高产量.

结论:

• 减少基因组的菌株对于识别微生物工程中的代谢瓶有价值.
• 这项研究阐明了一种新的甲基醇解毒途径,涉及C. glutamicum中的菌醇 (MSH).
• 禁用这种竞争途径大大提高了1,2-PDO生产效率.