有效的多酶系统用于从naringenin产生icaritin,在Escherichia coli中同步使用prenol
Anyi Wu1, Junping Zhou2, Yinan Xue3
1The National and Local Joint Engineering Research Center for Biomanufacturing of Chiral Chemicals, Zhejiang University of Technology, Hangzhou, Zhejiang, 310014, PR China; Key Laboratory of Bioorganic Synthesis of Zhejiang Province, College of Biotechnology and Bioengineering, Zhejiang University of Technology, Hangzhou, Zhejiang, 310014, PR China; State Key Laboratory of Green Chemical Synthesis and Conversion, Zhejiang University of Technology, Hangzhou, Zhejiang, 310014, PR China.
研究人员对大肠杆菌 (Escherichia coli) 进行了基因工程,用于生产肝癌药物伊卡里 (ICT). 这种 prokaryotic 系统有效地将 naringenin 和 prenol 生物转化为 ICT,实现了高产量并为工业规模制造铺平了道路.
科学领域:
- 合成生物学 合成生物学
- 代谢工程是代谢工程.
- 生物技术是生物技术.
背景情况:
- 伊卡里 (ICT) 是一种来自Epimedium物种的有价值的抗肝细胞癌药物.
- 目前的ICT生产依赖于开采,需要替代的可持续方法.
- 以前的努力集中在用于ICT生物合成的酵母底盘细胞上.
研究的目的:
- 建立一个高效的多酶系统,用于Escherichia coli中的Icaritin (ICT) 生物合成.
- 使用 prokaryotic 系统使 naringenin (NAR) 和 prenol 的生物转化成为 ICT.
- 为大规模的ICT生产奠定基础,在工业上相关的大肠杆菌中.
主要方法:
- 选和融合植物衍生的黄酸3-酶 (F3H) 和黄醇合成酶 (FLS) 进行NAR转化为kaempferol (KAE).
- 引入异二醇利用 (IU) 途径以增强二甲基二酸盐 (DMAPP) 供应.
- 通过N端切断和活性位点修改,对前转移酶 (PT) 活性进行工程.
- 对O-甲基转移酶 (OMT) 的选,从Epimedium pseudowushanense中选择EpomT4用于ICT合成.
主要成果:
- 在重组大肠杆菌中成功构建了用于ICT生物合成的多酶系统.
- 从NAR和prenol.获得了80.8 ± 3.6 mg/L ICT的生产产量.
- 证明了0%的初始转换率,突出显示了系统的效率.
结论:
- 工程化的大肠杆菌系统为ICT生物合成提供了一个高效的 prokaryotic 平台.
- 这项研究克服了传统提取和酵母生产的局限性.
- 开发的代谢工程策略对于未来的大规模ICT制造至关重要.
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