纤维状真菌Trichoderma reesei的代谢工程用于生产伊塔康酸
Yumeng Chen1, Ziwei Wang1, Cangcang Chen1
1State Key Lab of Bioreactor Engineering, Luhua Suo Institute, East China University of Science and Technology, Shanghai 200237, China.
工程 Trichoderma reesei 生产 itaconic 酸 (IA),一个多功能平台化学品. 这项研究通过优化基因表达和代谢途径,实现了高IA标位93.5g/L.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 代谢工程是代谢工程.
- 工业微生物学 工业微生物学
背景情况:
- 伊塔康酸 (IA) 是一种有价值的生物化学品,具有多种应用.
- 开发高效的微生物细胞工厂用于IA生产对于可持续的化学制造至关重要.
研究的目的:
- 为了设计Trichoderma reesei真菌作为一种高产的细胞工厂,用于生产伊塔康酸 (IA).
- 通过系统的基因改造和发酵优化来提高IA标位.
主要方法:
- 在T. reesei.中,来自Aspergillus terreus的关键酶 (mttA,cadA) 和输送蛋白 (MFSA) 的异质表达.
- 代谢工程策略包括基因拷贝数量的增加,前体路径增强 (阿基尼酶,酸盐合成酶) 和副产品路径破坏 (cyp3删除).
- 在1L生物反应器中进行料批发发酵,用于最终菌株评估.
主要成果:
- 通过异质基因表达实现的20g/L的初始IA产量.
- 通过优化mttA,cadA和MFSA表达,IA标位增加到56.7g/L.
- 最终的工程菌株达到最大IA标位93.5g/L.
结论:
- 可以有效地将Trichoderma reesei设计成一个强大的细胞工厂,用于工业规模的伊塔康酸生产.
- 代谢工程策略显著提高IA产量,证明了T. reesei在生物化学制造中的潜力.
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