埃舍里希亚大肠杆菌的新陈代谢工程用于N-甲基血清素生物合成
Qingchen Li1, Chenxi Li1, Jie Zhong1
1Engineering Research Center of Industrial Microbiology of Ministry of Education, College of Life Sciences, Fujian Normal University, Fuzhou, 350117, Fujian, China.
Metabolic engineering
|November 27, 2024
概括
研究人员为生产N-甲基血清素 (NMS) 设计了大肠杆菌. 这种全细胞催化方法显著增加了NMS产量,为生产这种有价值的类醇提供了可持续的替代方案.
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:
- N-甲基胺素 (NMS) 是一种具有治疗和商业应用的类.
- 目前的生产方法面临着环境挑战和低效率,阻碍了经济高效的大规模制造.
- 开发可持续和高效的NMS生产对于其更广泛的利用至关重要.
研究的目的:
- 通过全细胞催化,从L-托芬中改造大肠杆菌以增强NMS的产生.
- 优化代谢途径以增加前体和辅因子的可用性.
- 为可扩展的NMS生物合成建立一个强大的微生物平台.
主要方法:
- 经过工程设计的大肠杆菌具有多种生物合成途径,用于色胺 (5-HT),四胺 (MH4) 和S-adenosylmethionine (SAM).
- 包含高活性Bacillus subtilis FolE用于增强MH4合成,并利用基因淘汰来最大限度地减少代谢流量损失.
- 构建了一个全面的SAM生物合成模块,并与ProS2.2合并并表达N-甲基转移酶.
主要成果:
- 与原始菌株相比,NMS产量增加了92倍.
- 改造的NMS-19菌株在5L生物反应器中产生了128.6mg/L的NMS,使用食批量种植.
- 在两个等离子体上证明了多个工程模块的成功协同表达.
结论:
- 提出了一个可行的微生物细胞工厂战略,用于高效的NMS生产.
- 提供了对依赖SAM的甲基化胺衍生物生物合成的见解.
- 工程化大肠杆菌菌株为NMS制造提供了一个可持续和可扩展的平台.
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