通过代谢工程从大肠杆菌产生视网膜的有效生物合成
Chun-Li Liu1, Guangbo Xu2, Eric Fordjour2
1School of Biotechnology and Key Laboratory of Industrial Biotechnology of Ministry of Education, Jiangnan University, Wuxi 214122, China; National Engineering Research Center of Cereal Fermentation and Food Biomanufacturing, Jiangnan University, Wuxi 214122, China; Jiangsu Provincial Engineering Research Center for Bioactive Product Processing, Jiangnan University, Wuxi 214122, China.
Bioresource technology
|October 15, 2025
概括
工程化大肠杆菌有效地产生视网膜,一种维生素A衍生物,在生物反应器中达到245.73 mg·L-1. 这项研究强调了代谢工程,以优化视网膜和类似复杂的类化合物的生物合成.
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:
- 视网膜,一种维生素A衍生物,在市场上有很大的需求.
- 传统的视网膜生产方法的生产效率很低.
- 微生物中的代谢工程为视网膜生物合成提供了一个有希望的替代方案.
研究的目的:
- 开发一种工程化大肠杆菌菌株,用于高效的视网膜生产.
- 为了优化β-胡卜素和视网膜生物合成途径.
- 使用微生物细胞工厂实现高滴度视网膜生产.
主要方法:
- 采用系统和合成生物学方法来开发菌株.
- 利用酶工程 (定向进化) 和转化工程 (RBS优化) 来增强β-胡卜素的生产.
- 引入β-胡卜素-15,15'-氧基酶和淘汰阿尔德海德减少酶ybbO用于新的视网膜生产.
- 代谢工程美瓦酸路径和重新连接中央碳代谢.
- 在4L生物反应器中进行发酵.
主要成果:
- 通过酶和转化工程改善β-胡卜素的产生.
- 通过引入β-胡卜素-15,15'-氧基酶,成功地进行了新的视网膜生产.
- 通过淘汰ybbO.通过确定和消除视网膜降解途径.
- 在4L生物反应器中达到245.73 mg·L-1的最终视网膜标位.
- 提高产品分泌和辅助因子再生的策略并没有显著增加视网膜产量.
结论:
- 工程化的大肠杆菌作为一个高效的细胞工厂用于视网膜生物合成.
- 综合的多层次工程策略对于优化视网膜和其他复杂类的生产是有效的.
- 代谢工程为生产像视网膜这样有价值的化合物提供了一种可行和可扩展的方法.
