微生物生产的D-曼诺和D-sedoheptulose与可调节的比率

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:

• 罕见的糖类,如D-曼诺,具有重要的食品和制药价值.
• 目前的D-曼诺生产方法 (化学提取,酶合成) 面临着可持续性和产量限制.
• 了解微生物代谢途径对于开发替代生产途径至关重要.

研究的目的:

• 从D-葡萄糖中设计大肠杆菌以实现可持续的D-曼诺斯生物合成.
• 调查和利用D-sedoheptulose的意外联合生产.
• 开发一种可调节的罕见糖共同生产系统.

主要方法:

• 通过删除竞争性途径和过度表达关键生物合成基因,对大肠杆菌进行代谢工程.
• 利用HxpB的散乱酸酶活性用于双重稀糖生产.
• 通过进一步的代谢工程来优化应变,以提高产量.

主要成果:

• 在大肠杆菌中通过酸化-异体化-脱酸化途径从D-葡萄糖中演示了天然D-曼诺斯合成.
• 通过有针对性的基因改造实现了增强的D-曼诺斯生产.
• 发现并优化了D-sedoheptulose的联合生产,这是一种抑制C6糖消耗的罕见糖.
• 开发了一种能够在可调节的比例下共同生产D-mannose和D-sedoheptulose的菌株.

结论:

• 工程化大肠杆菌为D-mannose和D-sedoheptulose生物合成提供了一个可持续的微生物平台.
• 这些罕见的糖的可调节的共同生产为新的功能性食品设计开辟了道路.
• 这种方法促进了可持续的罕见糖生产和代谢调节策略.