柳科生产的进步:从自然来源到微生物合成使用Yarrowia lipolytica

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:

• 利科是一种强大的抗氧化类胡卜素,对食品,制药和化品行业有价值.
• 传统的烯生产面临着诸如低产量,高成本和环境影响等挑战.
• 微生物细胞工厂为胡卜素生物合成提供了一个可持续的替代方案.

研究的目的:

• 为了改造油性酵母 *Yarrowia lipolytica* 以提高效率的烯生产.
• 为了利用廉价,可再生的短链脂肪酸 (SCFA) 作为碳来源.
• 调查脂和胡卜素生物合成途径的协同激活作用.

主要方法:

• 通过整合来自 *Pantoea agglomerans* 的四个异构基因 (*crtI*, *crtB*, *crtE*, *idi*) 来改造的 *Yarrowia lipolytica*.
• 用了编码子优化和金门组合来进行基因整合.
• 在SCFA介质 (乙酸盐,丁酸盐,酸盐) 上培养的工程菌株.

主要成果:

• 通过使用丁酸盐,达到462.9 mg/g干细胞重量和3.41 g/L的度.
• 鉴定了一种具有增强脂生物合成 (PS05/4lyc/GGA) 的菌株,其呈现出优异的烯积累.
• 证明SCFA的利用增加了乙-CoA的可用性,并将流量重定向到美酸盐路径.

结论:

• 脂和胡卜素生物合成途径的联合激活对于酵母中高效的烯积累至关重要.
• 使用SCFA进行工程 *Y. lipolytica* 提供了一个可持续的,高收益的烯生产平台.
• 提升的膜脂生物合成提高了工程菌株的代谢稳定性和耐压能力.