工程咖啡酸O-甲基转移酶用于高效的De Novo酸合成
Huai Qi Shang1,2,3,4, Qing Bo Yang1,2,3, Shan Qiang1,2,3,5
1Engineering Research Center for High-Valued Utilization of Fruit Resources in Western China, Ministry of Education Shaanxi Normal University Xian Shaanxi P. R. China.
工程化咖啡酸O-甲基转移酶 (COMT) 和优化代谢途径显著提高了酸的产量. 这项研究在摇瓶和生物反应器发酵中取得了高产量,证明了有效的微生物生产策略.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 代谢工程是代谢工程.
- 酶工程是什么? 酶工程是什么?
背景情况:
- 酸是一种有价值的植物性化学物质.
- 咖啡酸O-甲基转移酶 (COMT) 的甲基化活性不足限制了酸生物合成.
- 工程COMT和优化代谢途径对于增强生产至关重要.
研究的目的:
- 通过COMT的酶工程和代谢途径建设来改善铁酸生产.
- 提高COMT用于咖啡酸降解的催化效率.
- 在微生物宿主中建立ferulic酸的新合成途径.
主要方法:
- 工程 *Arabidopsis thaliana* COMT 创造了一个突变 (COMTN129V-H313A-F174L) 具有增强的催化效率.
- 使用来自 *Flavobacterium johnsoniae* (FjTAL) 和 *Escherichia coli* (EcHpaBC) 的酶构建了一个新的铁酸合成途径.
- 通过表达*luxS*和*mtn*来优化S-adenosyl-L-methionine (SAM) 供应,并过度表达工程 COMT.
主要成果:
- 突变COMTN129V-H313A-F174L显示咖啡酸的催化效率增加了4.19倍.
- 工程菌株FA-11在摇瓶发酵中实现了1260.37毫克/升的铁酸产量.
- 在使用工程 FA-11 菌株的 50 L 生物反应器中,酸的产量达到 4377 mg/L.
结论:
- 与全球代谢工程相结合的COMT酶工程有效地提高了酸的生产.
- 该研究成功地确定了一种用于高水平酸生产的微生物菌株.
- 这项工作为酸的工业生物合成提供了一个强大的平台.
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