开发一种高效的全细胞生物转化3,4-二二乙到Apocynin由工程Escherichia大肠杆菌表达咖啡酸O-甲基转移酶的高效整细胞生物转化

科学领域:

• 生物技术是生物技术.
• 合成生物学 合成生物学
• 代谢工程是代谢工程.

背景情况:

• 阿波基尼 (Ap) 是Picrorhiza kurroa中一种有价值的化合物,其生产面临着挑战.
• 全细胞生物转化为Ap生物合成提供了一个潜在的替代方案.

研究的目的:

• 开发一种工程化的大肠杆菌菌株,以有效地将3,4-二二乙转化为Apocynin (Ap).
• 优化生物转化条件和酶变体,以最大限度地提高Ap的生产.

主要方法:

• 经过工程设计的表达Medicago sativa咖啡酸O-甲基转移酶 (MsCOMT) 的大肠杆菌,用于生物转化.
• 使用了一个突变的MsCOMT (I319A) 并优化了发酵参数 (介质,温度,基质,诱导剂度).
• 在体内研究了S-adenosylmethionine (SAM) 再生和基因集群配置.

主要成果:

• MsCOMT酶实现了高活性,其中一个突变 (I319A) 提高了Apt标量超过228 mg/L.
• 结核病介质和特定转化/诱导温度 (35°C/15°C) 是最佳的.
• 在使用突变MsCOMT I319A的优化条件下,在72小时后,最多产生544 mg/L Ap.

结论:

• 成功建立了第一个全细胞生物转化过程,用于制造阿波西宁.
• 优化的酶和条件显著提高了阿波辛因产量,提供了可扩展的生物合成路径.
• 这项研究为进一步进步阿波辛因生物合成奠定了基础.