尼古丁胺胺单核酸的高水平生产由工程Escherichia coli
Jiajia Gan1,2, Xiuzhen Chen1, Yongzhi He1
1State Key Laboratory of Microbial Resources, Institute of Microbiology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China.
Journal of agricultural and food chemistry
|December 11, 2024
概括
这项研究为高效的尼古丁胺胺单核酸 (NMN) 生产设计了大肠杆菌 (Escherichia coli). 优化代谢途径和基因表达实现了创纪录的NMN产量,为可持续的工业制造铺平了道路.
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:
- 尼古丁胺胺单核酸 (NMN) 是一种重要的NAD+前体,对抗衰老和疾病具有治疗潜力.
- 目前的NMN生物生产方法受到不完整的代谢工程和不足的代谢流量的阻碍.
- 开发高效和可扩展的NMN生产对于其治疗应用至关重要.
研究的目的:
- 为了设计一个强大的 * Escherichia coli * 底盘,用于增强NMN生物合成.
- 为了克服代谢瓶并提高NMN生产效率.
- 建立一个高收益,可持续的NMN生产平台.
主要方法:
- 通过基因淘汰和异质基因表达在*Escherichia coli*中构建了一个NMN合成途径.
- 引入了尼古丁胺酸酸转移酶 (NAMPT),酸酸合成酶和一个NMN转运器的基因.
- 优化基因表达和促进葡萄糖和西洛斯的共同利用,以增加代谢流量.
主要成果:
- 通过途径工程和酶优化,在摇瓶中达到3503.85 mg/L的NMN标位.
- 通过增强PRPP生物合成,通过全细胞催化达到15.66g/L的NMN标位.
- 在2L生物反应器中达到46.66g/L的NMN标位记录,显示出高产量.
结论:
- 经过工程改造的大肠杆菌菌株显示出一种高效的NMN生物合成途径.
- 这项研究在NMN生产方面取得了重大进展,实现了前所未有的产量.
- 开发的生物生产平台为可持续的工业NMN制造提供了巨大的潜力.


