综合途径采矿和人工CYP79中介绕道的选择,以改善基素类化物生物合成
Musashi Takenaka1, Kouhei Kamasaka2, Kim Daryong3
1Bacchus Bio innovation Co. Ltd, 6-3-7-505 Minatojima Minamimachi, Chuo-ku, Kobe, 650-0047, Japan.
Microbial cell factories
|June 15, 2024
概括
计算路径设计确定了一条生产有价值的化合物 - - 网球蛋白的新路径. 大肠杆菌中的这种绕过通路通过避免有毒副产品来改善产量,增强代谢工程策略.
科学领域:
- 代谢工程是代谢工程.
- 合成生物学 合成生物学
- 计算化学计算化学
背景情况:
- 酶和途径的计算挖掘是代谢工程的关键.
- 化素化物 (BIA) 是药学上重要的植物化合物.
- 目前在大肠杆菌中的BIA生产面临生产3,4-二基乙甲 (DHPAA) 的瓶,并且涉及有毒的过氧化副产品与MAO和DHPAAS酶.
研究的目的:
- 设计一种改进的合成途径,用于在大肠杆菌中产生BIA.
- 为了克服DHPAA生产中的瓶,减少有毒副产品的形成.
- 为了增强微生物产生的网红素.
主要方法:
- 使用M-path计算平台进行in silico路径设计.
- 鉴定了一种使用氨酸N-单氧化酶 (CYP79) 的新型绕道通路.
- 构建和测试 DHPAA 的替代性阿里拉乙多胺路径.
主要成果:
- 在DHPAA生产过程中,已经确定了一种过氧化物独立的机制.
- 这种新的途径导致有毒副产品的形成减少.
- 在瓶尺度上,网红素的产量达到了60 mg/L,超过了传统的MAO途径.
结论:
- 由M-path预测的绕道途径显著改善了大肠杆菌中的网球蛋白生产.
- 这项研究证明了人工代谢途径的途径挖掘和酶设计的成功整合.
- 该战略有可能在代谢工程中得到更广泛的应用.


