在Corynebacterium glutamicum中高效生产α-胡卜素的工程碳源分工
Kai Li1, Cheng Li2, Chen-Guang Liu1
1State Key Laboratory of Microbial Metabolism, Joint International Research Laboratory of Metabolic & Developmental Sciences, School of Life Sciences and Biotechnology, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China.
Metabolic engineering
|June 20, 2024
概括
这项研究设计了Corynebacterium glutamicum以高效地使用葡萄糖,糖和酸盐来增强α-胡卜素的生产. 优化碳源利用和代谢工程在基纤维素解液中实现了创纪录的标位.
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:
- 有效利用葡萄糖,糖和酸盐等基纤维素水解成分对于成本效益高的生物制造至关重要.
- 从生物质合成转移到目标产品的碳流转移需要在微生物细胞工厂中进行优化.
研究的目的:
- 通过优化葡萄糖,糖和酸盐的利用,增强Corynebacterium glutamicum中的α-胡卜素生产.
- 设计一个高效的细胞工厂,以提高生物工艺的经济性,使用基纤维素原料.
主要方法:
- 在Corynebacterium glutamicum中表达一种基酶通路的异质表达.
- 通过删除基因 (pck, pyc, ppc, aceE) 来破坏糖解和TCA循环连接来进行代谢工程.
- 料批发发酵和在真实的纤维素酸化物中进行测试.
主要成果:
- 与葡萄糖相比,工程菌株m4的α-胡卜素产量从西洛斯增加了两倍.
- 菌株m8获得了30mg/g的α-胡卜素,比m4菌株有67%的改善.
- 菌株m8在料批发发酵中产生了创纪录的1802 mg/L的α-胡卜素,在料批发发酵中产生了创纪录的216 mg/L的基纤维素水解盐.
结论:
- 多个碳来源的优化利用和战略代谢途径的破坏显著提高了α-胡卜素的生产.
- 开发的"劳动分工"策略是有效的生产有价值的化学物质从纤维素纤维素资源.
- 这项工作促进了使用可再生原料的清洁生物制造工艺.
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