通过提高NADPH可用性来加速酸生物合成的Aspergillus niger的代谢工程
Na Wu1,2, Xingyu Wu2, Mingyu Zhang2
1College of Marine and Bioengineering, Yancheng Institute of Technology, Yancheng, China.
Biotechnology journal
|May 8, 2024
概括
补充Aspergillus niger与NADPH前体增加了11%的L-酸产量. 抑制NAD激酶进一步提高了酸产量和生产率,证明了大量化学合成的可行代谢工程策略.
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:
- L-酸是一种有价值的有机酸,通过可再生资源的微生物发酵产生.
- 协因子NADPH对于L-酸生物合成和细胞氧化还原平衡至关重要.
- 优化NADPH的可用性是提高微生物生产产量的关键.
研究的目的:
- 通过操纵NADPH水平来改善Aspergillus niger中的L-酸生产.
- 研究NAD激酶 (Utr1p和Yef1p) 在增强细胞质NADPH中的作用.
- 通过代谢工程来提高L-酸的标位和生产率.
主要方法:
- 用NADPH前体 (尼古丁胺,尼古丁酸) 补充发酵介质.
- 基因工程 Aspergillus niger 的过度表达 NAD 激酶 Utr1p 和 Yef1p.
- 生物化学分析以评估氧化应激和NADPH水平.
- 优化发酵以确定酸盐度和生产力.
主要成果:
- 添加NADPH前体增加了11%的L-酸产量.
- 过度表达Utr1p和Yef1p减少了氧化应激,并增加了NADPH的可用性.
- 过度表达Utr1p的工程菌株实现了110.72g/L的酸盐标位和1.03g/L/h的生产率.
- 酸盐度和生产率分别提高了24.5%和44.7%.
结论:
- 通过NAD酶上调调节来增加细胞质NADPH水平是增强L-酸在Aspergillus niger中的生产的有效策略.
- 这种代谢工程方法为工业生产L-酸提供了一个有前途的方法.
- 开发的策略可以潜在地应用于由真菌宿主生产其他散装化学品.
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