Highly efficient production of L-homoserine in Escherichia coli by engineering a redox balance route

发酵 氧化还原 代谢工程 生物化学 化学 高丝氨酸 群体感应 基因 有机化学 毒力
作者
Qingxuan Mu,Shasha Zhang,Xianjun Mao,Yong Tao,Bo Yu
出处
期刊:Metabolic Engineering [Elsevier BV]
卷期号:67: 321-329 被引量:80
标识
DOI:10.1016/j.ymben.2021.07.011
摘要

L-Homoserine is a nonessential chiral amino acid and the precursor of L-threonine and L-methionine. It has great potential to be used in the pharmaceutical, agricultural, cosmetic, and fragrance industries. However, the current low efficiency in the fermentation process of L-homoserine drives up the cost and therefore limits applications. Here, we systematically analyzed the L-homoserine production network in Escherichia coli to design a redox balance route for L-homoserine fermentation from glucose. Production of L-homoserine from L-aspartate via reduction of the tricarboxylic acid cycle intermediate oxaloacetate lacks reducing power. This deficiency could be corrected by activating the glyoxylate shunt and driving the flux from fumarate to L-aspartate with excess reducing power. This redox balance route decreases cell growth pressure and the theoretical yield of L-homoserine is 1.5 mol/mol of glucose without carbon loss. We fine-tuned the flux from fumarate to L-aspartate, deleted competitive and degradative pathways, enhanced L-homoserine efflux, and generated 84.1 g/L L-homoserine with 1.96 g/L/h productivity and 0.50 g/g glucose yield in a fed-batch fermentation. This study proposes a novel balanced redox metabolic network strategy for highly efficient production of L-homoserine and its derivative amino acids.
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
Collapsar发布了新的文献求助10
1秒前
moon_ee发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
星沉静默发布了新的文献求助10
2秒前
姣妹崽完成签到,获得积分10
2秒前
贪玩的问夏完成签到,获得积分10
2秒前
鱼洞发布了新的文献求助10
3秒前
魏杨洋完成签到,获得积分10
3秒前
wanci应助云帆SaMa采纳,获得10
3秒前
111完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
HaoTu发布了新的文献求助10
3秒前
M6发布了新的文献求助10
3秒前
活力的问安完成签到,获得积分10
4秒前
科目三应助隔壁老王采纳,获得10
4秒前
易吴彦祖完成签到,获得积分10
4秒前
accelia完成签到,获得积分10
4秒前
集力申完成签到,获得积分0
4秒前
Felix_Li发布了新的文献求助10
5秒前
畔畔应助iNk采纳,获得30
6秒前
嘎嘣豆应助cyll采纳,获得20
6秒前
小伙子完成签到,获得积分10
6秒前
Augreen完成签到,获得积分10
6秒前
xlm完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
慕青应助李朋采纳,获得10
7秒前
咕噜快逃完成签到,获得积分10
7秒前
dgfhg发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
Kevin完成签到,获得积分10
7秒前
顾矜应助moon_ee采纳,获得10
7秒前
复杂海豚完成签到,获得积分10
7秒前
Skyrin完成签到,获得积分0
7秒前
Accept完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
fys2022发布了新的文献求助10
8秒前
GJ完成签到,获得积分10
8秒前
热心毛豆完成签到,获得积分10
8秒前
momo19完成签到,获得积分10
8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
Introducing the Learning Sciences 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
Resiliency Scale for Adolescents--Chinese Version 800
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
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 7324516
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8939981
关于积分的说明 18955413
捐赠科研通 6981220
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3215456
关于科研通互助平台的介绍 2382786
邀请新用户注册赠送积分活动 2194732