可生物降解塑料的生物合成,poly(3HB-co-3HP),使用甲作为唯一的碳来源在代谢工程II型甲变异性生物中,Methylosinus trichosporium OB3bb

科学领域:

• 微生物生物技术 微生物生物技术
• 聚合物科学 聚合物科学
• 合成生物学 合成生物学

背景情况:

• 聚3-基酸-co-3-hydroxypropionate) [P(3HB-co-3HP) ]是一种具有可调节性质的可生物降解聚合物.
• 目前的生产方法通常依赖于各种碳来源,限制了可持续性.
• 甲营养菌提供了一个独特的平台,可以将甲转化为有价值的产品.

研究的目的:

• 建立一个生物合成途径,从甲中生产3-基酸 (3HP) 在*Methylosinus trichosporium OB3b*.
• 为了优化将3HP纳入P(3HB-co-3HP) 共聚物中.
• 为了证明从甲中生产P(3HB-co-3HP) 的可行性,使用工程化甲类植物.

主要方法:

• 在*Methylosinus trichosporium OB3b*中设计了一个3HP生物合成途径.
• 过度表达的3HP-CoA转移酶以增强3HP单体的合并.
• 对比了 β-alanine 和 malonyl-CoA 途径对于 3HP 单体形成的疗效.
• 选了来自不同来源的3HP-CoA合成酶,以获得最佳活性.
• 开发和培养使用甲作为唯一的碳来源的重组甲变型菌株.

主要成果:

• 确定了马洛尼尔-CoA通路作为3HP单体形成的优势.
• 确定来自*Metallosphaera sedula*的3HP-CoA合成酶对3HP的合并表现出最高的效率.
• 开发了一种能够产生P(3HB-co-3HP) 共聚物的重组菌株 (OB3b-MCRM-3S).
• 仅使用甲,共聚物质的生物质积累率高达25.62%,最高3HP含量为9.02mol%.

结论:

• 成功建立了一种生物合成方法,用于从甲中生产P(3HB-co-3HP) 共聚合物.
• 证明了甲转化成有价值的生物聚合物中的甲类生物的潜力.
• 这种方法为生产功能性生物塑料提供了一个可持续的途径.