微生物遗传与工程生物学摘自:https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.10.31.565027v1

 

单萜可用于香料、驱虫剂等行业,目前已报道的最高滴度是在大肠杆菌和酿酒酵母中生产得到。谷氨酸棒杆菌是公认的安全微生物,而单萜产物滴度只有15mg/L

美国联合生物能源研究所的Jay D. Keasling等在biorxiv上线文章:Development of Corynebacterium glutamicum as a monoterpene production platform,开发并优化了谷氨酸棒杆菌基于甲羟戊酸途径的单萜生产平台。

作者删除了poxB(编码丙酮酸脱氢酶)和ldhA(编码乳酸脱氢酶)基因以提高前体乙酰辅酶A供应,删除编码香叶基香叶基焦磷酸合酶crtE和 idsA以减少异戊烯基二磷酸(IPP)和二甲基烯丙基二磷酸(DMAPP)损耗,从而增加体通量。作者通过质粒表达甲羟戊酸途径相关酶、来自大冷杉(Abies grandis)的香叶基二磷酸合酶GPPS)和香叶醇合酶(GES),并对启动子进行优化,实现了香叶生产。

为了减少生产过程中的产物挥发,作者添加10%v/v)的角鲨烷以建立双相生产体系,使得香叶醇产量达到321.1 mg/L 。另外作者分别引入链霉菌(Streptomyces clavuligeris )18-桉叶素合酶(CinS)和芳樟醇合酶(LinS,拓展生产18-桉叶素和芳樟醇,产量分别达到, 723.6 mg/L227.8 mg/L

这是目前谷氨酸棒杆菌中已报道的单萜最高产量。

(王晓瑜 摘译)


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