通过SAM循环增强和途径重建,建设一家大肠杆菌细胞工厂,生产欧戈氨酸
Xiaoyu Zhang1, Jiayue Guan1, Yanqi Yang1
1State Key Laboratory of Utilization of Woody Oil Resource, Northeast Forestry University, Harbin, Heilongjiang 150040, China; School of Life Science, Northeast Forestry University, Harbin, Heilongjiang 150040, China.
Journal of biotechnology
|December 31, 2025
概括
研究人员对大肠杆菌进行了改造,以增强强效的抗氧化剂 - - ergothioneine (EGT) 的产生. 这种微生物发酵平台实现了显著的EGT产量,为其在食品和健康产品中的使用铺平了道路.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 代谢工程是代谢工程.
- 微生物发酵 微生物发酵
背景情况:
- 欧戈氨酸 (EGT) 具有显著的抗氧化,抗炎和神经保护性质,使其成为功能性食品,营养保健品和化品的有价值产品.
- 目前的生产方法面临着可持续性和可扩展性的挑战,需要微生物生物合成等替代方法.
- 大肠杆菌 (E. coli) 为EGT.的新合成提供了潜在的微生物底盘.
研究的目的:
- 为了设计大肠杆菌 (大肠杆菌) 以高效地新合成埃尔戈氨酸 (EGT).
- 为了克服前体限制,辅助因子失衡和微生物EGT生产中的途径复杂性.
- 为EGT.建立一个具有成本效益和可扩展的生物合成平台.
主要方法:
- 参与EGT合成的关键细菌和真菌酶的共同表达.
- 增强氨酸生物合成和氨酸利用途径.
- 引入甲基化循环以改善S-adenosylmethionine (SAM) 的再生.
主要成果:
- 工程化大肠杆菌在摇瓶中达到141.3mg/L的标位,这是六倍的改善.
- 在5升生物反应器中的料批发发酵产生了1.95g/L的EGT,没有前体补充.
- 在低剂量氨基酸养下,EGT的产量增加到2.52g/L.
结论:
- 代谢工程策略成功增强了E. coli中的EGT生产.
- 开发的平台提供了一个具有成本效益和可扩展的方法,用于ergothioneine生物合成.
- 这项研究为食品和健康应用的工业EGT生产提供了可行的途径.
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