Light-based control of metabolic flux through assembly of synthetic organelles

分区(防火) 代谢途径 代谢工程 细胞器 生物合成 光遗传学 化学 焊剂(冶金) 代谢网络 舱室(船) 合成生物学 细胞生物学 酵母 生物化学 生物 计算生物学 有机化学 神经科学 地质学 海洋学
作者
Evan M. Zhao,Nathan Suek,Maxwell Z. Wilson,Elliot Dine,Nicole L. Pannucci,Zemer Gitai,José L. Avalos‬,Jared E. Toettcher
出处
期刊:Nature Chemical Biology [Nature Portfolio]
卷期号:15 (6): 589-597 被引量:236
标识
DOI:10.1038/s41589-019-0284-8
摘要

To maximize a desired product, metabolic engineers typically express enzymes to high, constant levels. Yet, permanent pathway activation can have undesirable consequences including competition with essential pathways and accumulation of toxic intermediates. Faced with similar challenges, natural metabolic systems compartmentalize enzymes into organelles or post-translationally induce activity under certain conditions. Here we report that optogenetic control can be used to extend compartmentalization and dynamic control to engineered metabolisms in yeast. We describe a suite of optogenetic tools to trigger assembly and disassembly of metabolically active enzyme clusters. Using the deoxyviolacein biosynthesis pathway as a model system, we find that light-switchable clustering can enhance product formation six-fold and product specificity 18-fold by decreasing the concentration of intermediate metabolites and reducing flux through competing pathways. Inducible compartmentalization of enzymes into synthetic organelles can thus be used to control engineered metabolic pathways, limit intermediates and favor the formation of desired products. Optogenetically controlling the assembly of enzyme clusters enhances product formation and specificity during deoxyviolacein biosynthesis by decreasing concentrations of intermediate metabolites and reducing flux through competing pathways.
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
琉璃岁月完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
FashionBoy应助youyou1990采纳,获得10
2秒前
guojingjing发布了新的文献求助10
3秒前
hangongyishan完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
琉璃岁月完成签到,获得积分10
8秒前
10秒前
QinQin发布了新的文献求助10
11秒前
Leal发布了新的文献求助10
13秒前
Ava应助小学生采纳,获得10
14秒前
科研通AI5应助caicainuegou采纳,获得30
16秒前
19秒前
19秒前
虚心海燕完成签到,获得积分10
20秒前
LuckyJ_Jia完成签到,获得积分10
23秒前
安德鲁森完成签到 ,获得积分10
24秒前
油柑美式发布了新的文献求助10
24秒前
LuckyJ_Jia发布了新的文献求助30
26秒前
28秒前
30秒前
活泼一斩完成签到,获得积分10
31秒前
33秒前
34秒前
34秒前
35秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
37秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得30
37秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
37秒前
mao应助科研通管家采纳,获得20
38秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
38秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
38秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
38秒前
39秒前
打打应助光亮含羞草采纳,获得10
39秒前
Jayjay发布了新的文献求助10
40秒前
40秒前
伶俐哈密瓜完成签到,获得积分10
41秒前
43秒前
高分求助中
Mass producing individuality 600
Разработка метода ускоренного контроля качества электрохромных устройств 500
Chinesen in Europa – Europäer in China: Journalisten, Spione, Studenten 500
Arthur Ewert: A Life for the Comintern 500
China's Relations With Japan 1945-83: The Role of Liao Chengzhi // Kurt Werner Radtke 500
Two Years in Peking 1965-1966: Book 1: Living and Teaching in Mao's China // Reginald Hunt 500
A Combined Chronic Toxicity and Carcinogenicity Study of ε-Polylysine in the Rat 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3824388
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3366692
关于积分的说明 10442183
捐赠科研通 3086013
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1697672
邀请新用户注册赠送积分活动 816450
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 769640