Enhancement of malate production through engineering of the periplasmic rTCA pathway in Escherichia coli

周质间隙 生物化学 化学 微生物学 大肠杆菌 生物 基因
作者
Liang Guo,Fan Zhang,Can Zhang,Guipeng Hu,Cong Gao,Xiulai Chen,Li Liu
出处
期刊:Biotechnology and Bioengineering [Wiley]
卷期号:115 (6): 1571-1580 被引量:50
标识
DOI:10.1002/bit.26580
摘要

The compartmentalization of enzymes into organelles is a promising strategy for limiting metabolic crosstalk and improving pathway efficiency; however, prokaryotes are unicellular organisms that lack membrane-bound organelles. To mimic this natural compartmentalization, we present here the targeting of the reductive tricarboxylic acid (rTCA) pathway to the periplasm to enhance the production of malate. A multigene combination knockout strategy was used to construct a phosphoenolpyruvate (PEP) pool. Then, the genes encoding phosphoenolpyruvate carboxykinase and malate dehydrogenase were combinatorially overexpressed to construct a cytoplasmic rTCA pathway for malate biosynthesis; however, the efficiency of malate production was low. To further enhance malate production, the rTCA pathway was targeted to the periplasm, which led to a 100% increase in malate production to 18.8 mM. Next, dual metabolic engineering regulation was adopted to balance the cytoplasmic and periplasmic pathways, leading to an increase in malate production to 58.8 mM. The final engineered strain, GL2306, produced 193 mM malate with a yield of 0.53 mol/mol in 5 L of pH-stat fed-batch culture. The strategy described here paves the way for the development of metabolic engineering and synthetic biology in the microbial production of chemicals.
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
宋橙子发布了新的文献求助10
刚刚
长情白柏完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
ludd2完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
evz完成签到,获得积分10
4秒前
xmq发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
徐徐徐徐发布了新的文献求助10
6秒前
xiuxiuzhang发布了新的文献求助10
7秒前
研友_nvGY4Z发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
YeXing发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
猪猪hero发布了新的文献求助10
10秒前
鸥羡发布了新的文献求助10
11秒前
搜集达人的应助被Boro采纳,获得10
12秒前
学做科研发布了新的文献求助10
12秒前
赘婿的应助被syl采纳,获得10
13秒前
13秒前
13秒前
大牛顿完成签到,获得积分10
14秒前
白白白发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
研友_nvGY4Z发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
Lucas的应助被tm采纳,获得10
17秒前
guyuming发布了新的文献求助50
18秒前
19秒前
chen完成签到 ,获得积分10
19秒前
打打的应助被11点睡觉采纳,获得10
20秒前
RttTde完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
猪猪hero发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
21秒前
阿申爱乐的应助被乐仔采纳,获得100
21秒前
21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
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
A REVIEW OF THE V-22 DYNAMICS VALIDATION PROGRAM 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8128907
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9531293
关于积分的说明 21589868
捐赠科研通 7709744
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3417462
关于科研通互助平台的介绍 2543015
邀请新用户注册赠送积分活动 2458721