合成生物催化剂,摘译自:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1096717620301804?via%3Dihub

利用非常规底物的工程微生物可能会创建将底物转化为产品短而有效的途径迄今为止,已进行了广泛的工作,以探索较短且碳效率更高的同化途径,以合成乙酰-CoA(中央代谢中的关键化合物)和许多增值的乙酰-CoA衍生化合物乙醇可以通过多种方法从可再生资源中获取。当前,许多国家正在努力开发具有成本效益的方法,以利用可再生生物质生产乙醇,例如农作物残留物的纤维素水解产物如果来自乙醇的目标化合物的收率远高于使用葡萄糖(工业上常用的碳源),则从生物质衍生的乙醇生产乙酰辅酶A衍生化合物在经济上是可行的

近日,新加坡国立大学化学与生物分子工程系周康团队在Metabolic Engineering上发表文章:Constructing an ethanol utilization pathway in Escherichia coli to produce acetyl-CoA derived compounds在这项研究中,作者使用水稻基腐病菌中的乙醛脱氢酶(由ada编码)和啤酒酵母中的乙醇脱氢酶(由adh2编码)设计和构建了大肠杆菌中的两步异源乙醇利用途径(EUP)。EUP可以在不消耗ATP的情况下将乙醇转化为乙酰辅酶a,并且每个乙醇分子产生两个NADH。作者对这两个基因的表达进行了优化,发现以组成启动子(PgyrA)特定顺序(ada-adh2)表达它们,可以提高乙醇消耗。使用EUP的工程大肠杆菌菌株在用乙醇作唯一碳源时,在96小时内消耗了约8g / L乙醇。随后,作者EUP与从乙酰辅酶a中生成的可降解聚合物聚羟基丁酸(PHB)的生物合成结合。携带EUP和PHB生物合成途径的工程大肠杆菌菌株在96小时内10g / L乙醇和1g / L天冬氨酸产生了1.1g / L PHB。作者还设计了一种大肠杆菌菌株,可在含乙醇的培养基中生产24mg / L的泼尼醇进一步支持将乙醇转化为不同种类的乙酰辅酶A衍生化合物的可行性

(杨佳玮 摘译)


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