通过代谢工程的Corynebacterium glutamicum进行发酵性aminopyrrolnitrin生产
Virginia Ryandini Melati Putri1, Min-Hee Jung1, Ji-Young Lee1
1Department of Food Science & Biotechnology, BB21+, Kyungsung University, Busan, 48434, Republic of Korea.
Microbial cell factories
|May 23, 2024
概括
这项研究对Corynebacterium glutamicum进行了基因工程,用于微生物产生aminopyrrolnitrin (APRN),这是一种强大的抗真菌和抗寄生虫化合物. 改造品种取得了显著的APRN产量,为其可扩展的发酵铺平了道路.
科学领域:
- 微生物学 微生物学
- 生物技术是生物技术.
- 合成生物学 合成生物学
背景情况:
- 氨基甲酸 (APRN) 是一种基甲酸衍生物,具有强大的抗真菌和抗寄生虫活性.
- 与现有的抗微生物化合物如罗利尼特林相比,APRN具有增强的光稳定性.
- 开发APRN高效的微生物生产方法对于其更广泛的应用至关重要.
研究的目的:
- 建立一种代谢工程的Corynebacterium glutamicum菌株,用于APRN的发酵生产.
- 通过结合和表达来自不同微生物来源的关键酶来优化APRN的生物合成途径.
- 通过多步骤的代谢工程方法实现APRN的显著产量.
主要方法:
- 为了产生反耐用的L-三,人类酸酸转移酶 (TrpD) 的工程.
- 引入和表达的基因编码氨酸7-氨酸酶 (PrnA/RebH) 和黄素还原酶 (Fre/PrnF/RebF) 的7 - -L-氨酸合成.
- 单氨基烯酸 (MDAP) 合成酶 (PrnB) 和MDAP酶 (PrnC) 的表达,以完成APRN生物合成途径.
- 在工程 C. glutamicum 菌株中发酵生成APRN.
主要成果:
- 改造的C. glutamicum使用一种反耐药的TrpD变种产生了3.1g/L的L-托方.
- 酶和减少酶基因的优化组合导致了高效的7-chloro-L-tryptophan生产.
- 最后的工程菌株通过发酵成功地产生了29.5 mg/L的APRN.
- 这标志着第一个使用代谢工程C. glutamicum的发酵APRN生产的报告.
结论:
- 谷氨酸菌的代谢工程为微生物生产APRN.提供了一个可行的平台.
- 构建的人工生物合成途径使得L-三丹能够有效地转化为APRN.
- 这项研究为用于抗真菌和抗寄生虫应用的APRN可扩展和可持续生产奠定了基础.
