在Pichia pastoris中通过代谢工程和构建一个正交的能源供应系统,高效地生产2'-糖乳糖
Yi Li1,2, Xiang Wang1,2, Kaidi Chen1,2
1Center for Synthetic Biochemistry, CAS Key Laboratory of Quantitative Engineering Biology, Shenzhen Institute of Synthetic Biology, Shenzhen Institutes of Advanced Technology, Chinese Academy of Sciences (CAS), Shenzhen, 518055, China.
Synthetic and systems biotechnology
|April 29, 2025
概括
这项研究将Pichia pastoris设计为高效的2'-糖乳糖 (2'-FL) 生产,实现了创纪录的标位. 工程酵母利用其强大的NADPH再生和甲醇代谢来增强这种重要的婴儿营养素的生物合成.
科学领域:
- 代谢工程是代谢工程.
- 合成生物学 合成生物学
- 生物技术是生物技术.
背景情况:
- 2 -糖乳糖 (2 -FL) 对于婴儿营养至关重要.
- 2 -FL的微生物生产通常使用大肠杆菌或S. cerevisiae.
- 皮奇亚牧草因其NADPH再生而具有潜力,但对于2 - FL合成尚未充分探索.
研究的目的:
- 设计Pichia pastoris作为一个高效的细胞工厂,用于2-FL生产.
- 系统地优化代谢途径,以增强2-FL生物合成.
- 建立一个新的微生物平台来生产2 -FL.
主要方法:
- 在P. pastoris.中为2-FL构建了新的生物合成途径.
- 优化了α-1,2-fucosyltransferase (FutC) 的酶选择和可溶性.
- 工程化NADPH和能源供应 (甲醇异样化途径,GTP可用性).
- 优化的发酵条件.
主要成果:
- 获得了0.143g/L的初始2 -FL标位.
- 通过酶优化提高了十倍的产量.
- 通过工程NADPH供应,2-FL产量增加了170%.
- 通过加强能源供应,提高了32%的生产效率.
- 在摇瓶中达到3.50g/L的最终产量标位,这是P. pastoris.报告的最高水平.
结论:
- 皮奇亚牧师是一个可行的和高效的底盘为2 -FL生产.
- 代谢工程策略显著提高了2 -FL产量.
- 开发的平台表明,P. pastoris有可能使用丰富的NADPH和甲醇生产有价值的化学物质.


