通过时间序列代谢学数据探测代谢网络来增强利蒙的生产
Jasmeet Kaur Khanijou1, Clement P M Scipion2,3, Shreyash Borkar2
1Singapore Institute of Food and Biotechnology Innovation (SIFBI), Agency for Science, Technology and Research (A*STAR), Singapore, 138673, Singapore. Khanijou_Jasmeet_Kaur@sifbi.a-star.edu.sg.
概括
工程大肠杆菌 (Escherichia coli) 促进利蒙生产涉及优化美酸盐 (MEV) 途径. 淘汰杆菌株显著增加了美瓦酸盐积累和利蒙产量,证明了微生物生物合成的成功策略.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 代谢工程是代谢工程.
- 合成生物学 合成生物学
背景情况:
- 利蒙是一种有价值的单烯,在各个行业都有广泛的应用.
- 工程微生物为生物合成化学物质提供了可持续的途径,比如利蒙.
- 代谢工程策略对于克服微生物生产的产量限制至关重要.
研究的目的:
- 为了研究提高工程Escherichia coli.中的利蒙产量的方法.
- 为了测试这种假设,即增强碳流向美酸盐 (MEV) 途径的增强可以改善烯生产.
- 为了识别和减轻对碳损失负责的竞争代谢途径.
主要方法:
- 从工程化大肠杆菌 (EcoCTs3) 收集的时间序列细胞内代谢数据.
- 通过删除乳酸脱酶 (LDH) 和化物脱酶-酒精脱酶 (ALDH-ADH) 基因来改造淘汰菌株.
- 分析了对基因修饰的反应中的代谢流变化.
主要成果:
- 淘汰赛菌株表现出18-20倍更高的细胞内甲酸盐积累.
- 证明碳流量增加,指向设计的MEV路径.
- 实现了总体氨酸产量的8-9倍增长.
结论:
- 保持高的细胞内甲酸盐度是提高利蒙产量的关键.
- 针对竞争的发酵途径有效地将流量重定向到MEV途径.
- 通过酶和蛋白质工程进行进一步的优化,可以改善下游转化以获得更高的利蒙标位.
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