通过Corynebacterium glutamicum增强阿斯塔桑生物合成和通路扩展到糖化C40胡卜素

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:

• 阿斯坦丁是一种有价值的C40类胡卜素,由于其强大的抗氧化特性,在食品,化品和健康方面具有重要应用.
• 提高像Corynebacterium glutamicum这样的微生物宿主中的阿斯塔山丁生产对于满足工业需求至关重要.
• 目前的生产方法需要优化前体的可用性和终端胡卜素生物合成.

研究的目的:

• 通过理性路径工程来改造Corynebacterium glutamicum以提高阿斯塔山丁的生产.
• 为了优化氧功能化C40胡卜素的生物合成.
• 探索新型糖基化胡卜素变体的途径扩张.

主要方法:

• 合理的途径工程策略被用来提高前体的可用性.
• 通过微调基因表达 (crtZ和crtW) 来优化终端氧功能化C40胡卜素生物合成.
• 一个甘氨基转移酶基因 (crtX) 的异质表达,用于通路扩展到甘氨基化胡卜素.

主要成果:

• 改造后的BETA6菌株显示,β-胡卜素的产量增加了1.5倍 (18 mg g-1 CDW).
• 菌株ASTA**实现了阿斯塔山丁的近五倍增加,占总胡卜素的72%.
• 料批发发酵产生了103毫克L-1阿斯塔桑,生产率为1.5毫克L-1小时-1.
• 在C. glutamicum中首次产生阿斯塔山丁-β-D-二甲糖化物,高位数 (39毫克L-1).

结论:

• 在Corynebacterium glutamicum的路径工程是有效的显著提高阿斯塔克桑的生产.
• 这项研究成功地产生了新的甘油化C40胡卜素,扩大了微生物胡卜素的潜在应用.
• 这项研究证明了开发微生物细胞工厂的潜力,用于各种工业性胡卜素变体.