来自甲醇的pyomelanin与工程Komagataella phaffii的生物合成及其特征
Xiangyu Zhu1,2, Jiawen Lin1,2, Shuli Liang1,2
1Guangdong Key Laboratory of Fermentation and Enzyme Engineering, School of Biology and Biological Engineering, South China University of Technology, Guangzhou, China.
Nature communications
|March 17, 2026
概括
机械酵母显著提高了用于黑素合成的同质化酸生产. 这一突破使得微生物能够高产量生产具有多样化应用的颜料黑素.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 微生物工程 微生物工程
- 生物聚合物合成的方法
背景情况:
- 黑素是一种有价值的颜料,具有众多应用.
- 来自自然来源的低产量限制了pyomelanin的可用性.
- 微生物生物合成提供了一个可持续和经济的替代方案.
研究的目的:
- 为了工程 Komagataella phaffii 的高产量黑素生产.
- 开发一种用于改进菌株的黑素颜色选系统.
- 为了优化黑素生物合成和聚合过程.
主要方法:
- 经过工程设计的K. phaffii具有平衡的生物合成模块,以增加同质化酸产量.
- 建立了一个黑色素颜色选系统.
- 主要酶的定向进化和半导体设计 (3-deoxy-D-arabinoheptulosonate 7-phosphate合成酶和基酸二氧化酶).
- 在性和酸性条件下研究了氧化聚合物氧化聚合物.
- 在5L发酵器中进行高密度发酵.
主要成果:
- 实现了66倍的同质化酸产量增加.
- 开发了一个功能性的皮奥梅拉宁色彩选系统.
- 优化的酶导致了增强的黑素合成.
- 菌株Pyo29在204小时发酵后达到70.5±0.7g/L的高标位.
- 基于聚合条件的黑素性质的特征差异.
结论:
- 成功设计了一种微生物系统,用于高产量黑素生物合成.
- 证明了工程K. phaffii. 的工业生产潜力.
- 提供了一个可行的解决方案,以实现可持续和大规模的黑色素生产.
