用Bacillus subtilis的代谢工程来增强通过酶-底盘协同优化策略的自由血红素生物合成
Shuoqi Diao1, Haoqiang Zhou1, Yang Li1
1School of Life Science and Technology, Wuhan Polytechnic University, Wuhan, 430023, People's Republic of China.
Biotechnology letters
|January 11, 2026
概括
研究人员使用工程酶和微生物宿主增强了自由血红素生产. 在细菌中优化的谷氨基-tRNA减少酶 (GluTR) 在工业应用中实现了海姆产量的显著改善.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 代谢工程是代谢工程.
- 酶工程是什么? 酶工程是什么?
背景情况:
- 血红蛋白对生物过程至关重要,其产生受到由谷氨基-tRNA减少酶 (GluTR) 催化的速度限制步骤的限制.
- 开发高效的微生物细胞工厂,以免费生产血对于各种应用来说至关重要.
研究的目的:
- 设计一种高效的谷氨基-tRNA减少酶 (GluTR),以增强血合成.
- 建立和优化微生物系统,以实现高产量自由血红蛋白的生产.
主要方法:
- 用于优化OsGluTRA510V的定位突变和N-终端修饰,产生了GluTRA510V/S189T/KK.
- 该工程酶被表达在大肠杆菌中,随后被引入改造的细菌 (ΔhmoAB-hemX) 底盘中,用于生产血红素.
主要成果:
- 优化的GluTRA510V/S189T/KK酶在大肠杆菌中达到最大13.14毫克/升的血标位,增加了7.6倍.
- 在B. subtilis中,使用工程酶和底盘,血产量从0.77毫克/升提高了五倍,从3.86毫克/升提高到0.77毫克/升.
结论:
- GluTR的蛋白质工程显著提高了血合成能力.
- 在B. subtilis中,一种组合代谢工程策略通过酶和底盘优化实现了高效的,食品级的无血生产.


