埃舍里希亚大肠杆菌的代谢工程,用于从乙醇生产烟酸盐
Jiezheng Liu1,2,3,4,5, Min Liu2, Gaosong Chen2
1CAS Key Laboratory of Biobased Materials, Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology, Chinese Academy of Sciences, Qingdao 266101, China.
这项研究使大肠杆菌从可持续原料乙醇中产生烟酸盐. 进化的菌株表现出改善的生长和增强的烟酸生物合成,证明了一种新的生物生产路径.
科学领域:
- 代谢工程是代谢工程.
- 合成生物学 合成生物学
- 生物技术是生物技术.
背景情况:
- 乙醇是一种丰富且具有成本效益的碳来源,适合微生物发酵.
- 酸盐是一种有价值的平台化学物质,具有多种工业应用.
- 开发用于化学生物合成的可持续原料对于绿色化学至关重要.
研究的目的:
- 从乙醇中设计大肠杆菌以生物合成烟酸盐.
- 在使用乙醇时克服大肠杆菌的生长限制.
- 从可再生资源中制造烟酸的生长合生物生产系统.
主要方法:
- 采用适应性实验室进化来增强大肠杆菌在乙醇上的生长.
- 基因修饰包括酸酶淘汰和腺酸环酶活性调节.
- 转录激活葡萄糖生成和氧酸突变.
- 料批发发酵,以优化烟酸盐的生产.
主要成果:
- 工程化大肠杆菌菌株在乙醇上表现出改善的生长.
- 适应性进化导致提高了烟酸盐生产能力.
- 优化的菌株Q6926获得了31.03mM的烟酸标位.
- 证明了从乙醇中生长合的烟酸生物生产的第一个实例.
结论:
- 乙醇可以有效地作为可持续原料用于烟酸生物合成.
- 代谢工程和适应性进化是改善菌株的强大工具.
- 这项工作为可持续生产TCA循环衍生化学品铺平了道路.
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