在工程化甲基细菌中进行孕醇生物生产:设计和阐述

科学领域:

• 生物技术是生物技术.
• 合成生物学 合成生物学
• 微生物工程 微生物工程

背景情况:

• 类固醇的生产对于制药和激素至关重要.
• 哺乳动物的类固醇生成涉及复杂的酶系统,如细胞P450scc (CYP11A1).
• 开发有效的微生物宿主用于异种类固醇生成是一个持续的挑战.

研究的目的:

• 为了表达哺乳动物的类固醇生成系统,包括CYP11A1及其氧化还原伙伴,在*Methylorubrum extorquens*.
• 使用M. extorquens作为微生物底盘,从胆固醇中生产孕.
• 为了优化生物转化条件以提高孕醇产量.

主要方法:

• 基因克隆和哺乳动物类固醇生成组件的表达 (CYP11A1,上腺素,上腺素减少酶) 在*Methylorubrum extorquens*.
• 使用重组M. extorquens*生物转化胆固醇到孕.
• 优化介质组成,基质养和发酵参数.

主要成果:

• 在M. extorquens*中成功表达了功能性哺乳动物类固醇生成基因.
• 作为胆固醇的唯一代谢产物,孕诺的生产.
• 在优化条件下达到超过100mg/L的孕醇产量.

结论:

• *Methylorubrum extorquens* 由于缺乏内源性类固醇代谢,可以作为异构类固醇生成的可行的微生物底盘.
• 这项研究为工程细菌用于有价值的类固醇的生物合成提供了概念证明.
• 开发的系统提供了一个具有成本效益的方法,用于生产使用廉价原料的孕.