在Zymomonas mobilis中对ADH活性的调节提供了远离乙醇的显著流量重定向

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:

• Zymomonas mobilis表现出高葡萄糖吸收和乙醇生产,使其成为工业生物技术的一个有前途的平台.
• 减少乙醇产量对于将代谢流转向Z. mobilis.合成替代产品至关重要.
• 之前的策略集中在酸盐脱酶 (PDC) 活性上;本研究探讨调节酒精脱酶 (ADH) 活性.

研究的目的:

• 研究ADH活性调节作为一种减少Z. mobilis.乙醇形成的策略.
• 将代谢流量从乙醇转向其他有价值化合物的合成.
• 设计一种能够有效地形成非乙醇产品的Z. mobilis菌株.

主要方法:

• 通过删除编码ADH酶的adhA和adhB基因,对Z. mobilis进行遗传修饰.
• 一个异质的NAD(P) 再生酶,L-乳酸脱酶 (L-LDH) 的共同表达.
• 在批发发酵条件下对野生型 (WT) 和人工菌株进行比较分析.

主要成果:

• 删除adhB和L-LDH的共同表达转移了超过50%的碳流从乙醇.
• 在工程菌株中对adhA的连续删除将ADH总活性降低约90%.
• 工程菌株显示乙醇标位降低了~90% (WT中的27mM与209mM相比) 和显著的L-乳酸产量 (169mM).

结论:

• 通过删除adhA和adhB基因来调节ADH活性是一种有效的策略,可以减少Z. mobilis.中的乙醇产量.
• 这种方法成功地将代谢流向替代产品的合成,如L-乳酸.
• 改造后的Z. mobilis菌株显示出除了乙醇之外,还有可能生产有价值的化学物质.