Multilevel Optimization of 3-Ketosteroid-9α-Hydroxylase for Enhanced 9α-Hydroxy-4-androstene-3,17-dione Production

酮甾体 生产(经济) 化学 生物 内分泌学 生物化学 经济 异构酶 宏观经济学
作者
Tao Jing,Ting Zhang,Kun Jiang,Wei-Hua Lin,Yanan Zhang,Mengfei Long,Guojian Liao
出处
期刊:ACS Synthetic Biology [American Chemical Society]
卷期号:14 (10): 4067-4077
标识
DOI:10.1021/acssynbio.5c00476
摘要

9α-Hydroxylation represents a critical modification step in steroid pharmaceutical synthesis, where 9α-hydroxy-4-androstene-3,17-dione (9α-OH-AD) serves as an important intermediate for producing high-potency steroids, such as dexamethasone. The biosynthesis of 9α-OH-AD is catalyzed by a 3-ketosteroid-9α-hydroxylase (KSH) system comprising Rieske oxygenase (KshA) and ferredoxin reductase (KshB). In this study, we cloned the kshA and kshB genes from Mycobacterium smegmatis mc2155 and optimized their heterologous expression in E. coli, enhancing 9α-OH-AD yield by 4.9-fold. We implemented a 17β-carbonyl reductase (17β-CR)-mediated NADH regeneration system to ensure sufficient cofactor supply, which increased 9α-OH-AD production by 5.8-fold, while computer-aided design yielded the optimal KshA mutant A83V-G186L-A249W with a remarkable 13.8-fold improvement in catalytic efficiency compared to the wild-type. Through biotransformation optimization, the engineered microbial cell factory demonstrated a 17.2 times enhancement over the starting strain at the flask level, with a fed-batch strategy. This enzymatic conversion strategy establishes an eco-efficient platform for the sustainable synthesis of steroid therapeutics.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
cdercder应助红绿蓝采纳,获得10
刚刚
刚刚
zyy完成签到 ,获得积分10
1秒前
芋头读文献完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
大宝藏完成签到,获得积分10
3秒前
小y完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
李健应助舒心的糜采纳,获得10
4秒前
liuxihong完成签到,获得积分10
4秒前
乐乐应助bai采纳,获得10
4秒前
英姑应助bai采纳,获得150
4秒前
悦耳的怀寒应助bai采纳,获得10
5秒前
华仔应助樱桃小王子采纳,获得10
5秒前
脑洞疼应助樱桃小王子采纳,获得10
5秒前
5秒前
爆米花应助樱桃小王子采纳,获得10
5秒前
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
安详的惜梦完成签到 ,获得积分10
8秒前
暴龙战士完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
大宝藏发布了新的文献求助10
9秒前
852应助zhang采纳,获得30
9秒前
Clarenceed完成签到,获得积分10
10秒前
液氧发布了新的文献求助10
10秒前
李爱国应助cao采纳,获得10
11秒前
隐形曼青应助骆驼顶顶采纳,获得10
11秒前
安同学完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
无花果应助clear采纳,获得10
12秒前
12秒前
LYY完成签到,获得积分10
13秒前
杨杨杨完成签到 ,获得积分10
13秒前
小鹿发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
ladette发布了新的文献求助10
14秒前
小y关注了科研通微信公众号
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Positive Art Therapy Theory and Practice 800
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The Neuroscience of Language 400
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7672256
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9239275
关于积分的说明 19899615
捐赠科研通 7241775
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3285255
关于科研通互助平台的介绍 2443420
邀请新用户注册赠送积分活动 2287456