全球监管者DksA作为通过全细胞定向进化识别的纳灵宁生物合成的关键目标
Xuanxuan Zhang1, La Xiang2, Xu Sun3
1Department of Microbial Physiological & Metabolic Engineering, State Key Laboratory of Microbial Diversity and Innovative Utilization, Institute of Microbiology, Chinese Academy of Sciences, Beijing, 100101, China; University of Chinese Academy of Sciences, Beijing, 100049, China.
International journal of biological macromolecules
|November 3, 2025
概括
全细胞定向进化通过优化全球调节蛋白 (DksA) 和关键酶 (4CL) 来增强原蛋白的产生. 这导致797mg/L的产量,展示了微生物天然产品过度生产的强大策略.
科学领域:
- 代谢工程是代谢工程.
- 合成生物学 合成生物学
- 微生物生物技术 微生物生物技术
背景情况:
- 纳灵宁是合成各种类黄素的关键前体.
- 优化微生物生物合成途径是天然产品生产的关键.
- 全细胞定向进化为多层次的细胞优化提供了一种强大的方法.
研究的目的:
- 开发一个全细胞生物传感器,用于宁素的生产.
- 通过对宿主基因组和关键酶的定向进化来增强纳灵宁生物合成.
- 为了改善微生物细胞工厂中纳灵宁的生产.
主要方法:
- 开发一种基于FdeR的全细胞生物传感器.
- 定向基因组进化侧重于全球调节蛋白DksA.
- 导向4-酸盐:CoA合酶 (4CL) 的酶演变.
- 转录组分析以了解细胞的改善.
主要成果:
- 过度表达DksA增加了1.95倍的纳灵宁生物合成.
- 进一步指导DksA的进化使得naringenin的产量翻了一番.
- 一种4CL变体 (C1E1) 显示,宁素产量提高了3.02倍.
- 获得了797 mg/L的最终纳灵宁产量.
结论:
- 全细胞定向进化有效地优化了酶功能和宿主性能.
- 这一策略显著提高了微生物天然产品的过度生产.
- 开发的方法提供了一个强大的平台,以提高naringenin产量.


