通过酶查和基因调节,系统工程对Eriodictyol-7-O-glucoside生物合成途径进行系统工程
Siqi Zhang1,2,3, Feiyao Xiao1,2,3, Juan Liu2,3
1Longping Branch, College of Biology, Hunan University, Changsha 410125, China.
Journal of agricultural and food chemistry
|April 29, 2025
概括
这项研究增强了eriodictyol-7-O-glucoside的生产,这是一个更稳定的天然产品. 通过优化关键酶和发酵,研究人员实现了这一有价值的黄类衍生物的产量显著增加.
科学领域:
- 代谢工程是代谢工程.
- 生物技术是生物技术.
- 自然产品生物合成 自然产品生物合成
背景情况:
- 埃里奥迪克提-7-O-葡萄糖化物比埃里奥迪克提具有更好的水溶性和稳定性,具有新的生物应用潜力.
- 埃里奥迪克-7-O-葡萄糖化物生物合成的挑战包括低酶效率和UDP-葡萄糖供应的复杂调节.
- 由于这些局限性,工程生产性微生物菌株的flavonoid glycosides是困难的.
研究的目的:
- 制定一个"自上而下"的战略,以提高埃里奥迪克提-7-O-葡萄糖体的生产.
- 为了识别和优化关键的酶参与黄酸糖化和UDP-葡萄糖代谢.
- 通过代谢工程和发酵优化,实现高产量立-7-O-葡萄化物生产.
主要方法:
- 生物信息学分析以确定黄类7-O-葡萄糖转移酶.
- 对等离子体拷贝数和促进剂强度的基因操纵,以微调酶表达.
- 过度表达糖突变酶 (pgm) 和UDP-葡萄糖聚酸酶 (galU) 以增加糖化供体供应.
- 优化埃里奥迪克提醇原料度和发酵条件.
主要成果:
- 鉴定了六种特定的黄类7-O-葡萄糖转移酶,其最佳表达导致产量增加了66.16%.
- 过度表达pgm和galU显著提高了UDP-葡萄糖的可用性.
- 在48小时内在800毫克L-1埃里奥迪克提醇基质标位下,最终生产了1187.36毫克L-1埃里奥迪克提醇-7-O-糖化物 (94.99%的摩尔转化率).
- 最好的工程菌株在5L生物反应器中产生了2.70gL-1.
结论:
- 一个新的"自上而下的"策略有效地提高了eriodictyol-7-O-glucoside的生产.
- 甘氨基转移酶和前体供应途径的代谢工程对于高产量的黄类甘氨基酸合成至关重要.
- 这项研究提出了一种可持续和有效的方法,用于工业规模生产黄类甘油酸衍生物.
