双细胞共催化系统工程增强了Bacillus amyloliquefaciens通过N-乙神经氨基酸的合成
Xinyu Dong1, Zhenying Han1, Dian Zou1
1National Key Laboratory of Agricultural Microbiology, College of Food Science and Technology, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China.
Bioresource technology
|July 12, 2025
概括
这项研究开发了一种新的Bacillus amyloliquefaciens双细胞系统,通过克服反抑制来促进N-乙神经胺酸 (NeuAc) 的产生. 在优化条件下,最高NeuAc位达到134.7g/L,显示出巨大的工业潜力.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 代谢工程是代谢工程.
- 微生物合成 微生物合成
背景情况:
- N-乙神经胺酸 (NeuAc) 是一种有价值的九碳糖,在食品,制药和化品中具有广泛的应用.
- 目前的NeuAc合成方法受到关键酶和代谢物之间的反抑制的阻碍,限制了生产效率.
研究的目的:
- 开发一种新的Bacillus amyloliquefaciens双细胞共催化系统,以克服NeuAc合成中的反抑制.
- 通过代谢工程和工艺优化,提高NeuAc的生产量和前体转化率.
主要方法:
- 设计了一种Bacillus amyloliquefaciens双细胞共催化系统,以减轻反抑制.
- 阻断了NeuAc前体 (N-乙糖胺和酸盐) 消费途径.
- 在NeuAc合成酶上进行促进体工程.
- 优化了共催化条件,包括pH值,细胞度,基质度和碳源.
主要成果:
- 双细胞系统将NeuAc标位提高了62%,而前体途径阻断进一步将其提高了75%至33.4g/L.
- 推动者工程提高了NeuAc标位到77.3g/L.
- 在优化条件下,最大NeuAc标位为134.7g/L,N-乙葡萄糖胺转化率为77%.
结论:
- 开发的Bacillus amyloliquefaciens双细胞共催化系统通过缓解反抑制,有效地增强了NeuAc合成.
- 这种工程系统证明了N-乙氨基酸的高效工业生产和应用的巨大潜力.
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