分区直角生物合成,以促进Saccharomyces cerevisiae中的利蒙和氧化单聚胺的产生

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:

• 烯和衍生品是有价值的循环单烯酸,具有多种工业应用.
• 目前的生产方法面临的局限性是由于Saccharomyces cerevisiae中的ERG20酶转移了代谢流.
• 工程酵母为生产这些化合物提供了一个可持续的途径.

研究的目的:

• 开发一种混合细胞质-氧体分离策略,用于S. cerevisiae中正交的单聚类生物合成.
• 为了克服ERG20介导的代谢流的转移,从格兰 pyrophosphate (GPP).
• 为了实现高水平的de novo微生物生产利蒙及其氧化衍生物.

主要方法:

• 实施了一种混合双细胞质-氧体细分策略,使用内酸铁 (NPP) 作为前体.
• 设计了针对细胞质和过氧体的单个菌株,用于生产利蒙.
• 引入了针对利蒙衍生物生物合成的定制P450酶.

主要成果:

• 单独设计的菌株产生了1.5g/L (细胞质) 和1.3g/L (氧体) 的 (+) - 烯.
• 混合菌株在摇瓶中达到2.1g/L,在5L生物反应器中达到15.2g/L的记录.
• 实现了 (+) - 利醇 (4.6 g/L) 和 (+) - 利酸 (0.9 g/L) 的最高生物生产; (+) - 利醇 (104 mg/L) 和 (+) - 利醇 (205 mg/L) 也被合成.

结论:

• 混合细胞质-氧体工程方法对直角生物合成途径非常有效.
• 这一战略显著增强了新型微生物生产的烯及其衍生物.
• 开辟了基于酵母的宝贵GPP衍生的化学物质生物合成的新途径.