Synergistic Improvement of 5-Aminolevulinic Acid Production with Synthetic Scaffolds and System Pathway Engineering

合成生物学 代谢工程 代谢途径 生物化学 发酵 化学 蛋白质工程 细胞生物学 生物 计算生物学
作者
Zhengshan Luo,Fei Pan,Yifan Zhu,Shanshan Du,Yifan Yan,Rui Wang,Sha Li,Hong Xu
出处
期刊:ACS Synthetic Biology [American Chemical Society]
卷期号:11 (8): 2766-2778 被引量:9
标识
DOI:10.1021/acssynbio.2c00157
摘要

Engineered synthetic scaffolds to organize metabolic pathway enzymes and system pathway engineering to fine-tune metabolic fluxes play essential roles in microbial production. Here, we first obtained the most favorable combination of key enzymes for 5-aminolevulinic acid (5-ALA) synthesis through the C5 pathway by screening enzymes from different sources and optimizing their combination in different pathways. Second, we successfully constructed a multienzyme complex assembly system with PduA*, which spatially recruits the above three key enzymes for 5-ALA synthesis in a designable manner. By further optimizing the ratio of these key enzymes in synthetic scaffolds, the efficiency of 5-ALA synthesis through the C5 pathway was significantly improved. Then, the competitive metabolism pathway was fine-tuned by rationally designing different antisense RNAs, further significantly increasing 5-ALA titers. Furthermore, for efficient 5-ALA synthesis, obstacles of NADH and NADPH imbalances and feedback inhibition of the synthesis pathway were also overcome through engineering the NADPH regeneration pathway and transport pathway, respectively. Finally, combining these strategies with further fermentation optimization, we achieved a final 5-ALA titer of 11.4 g/L. These results highlight the importance of synthetic scaffolds and system pathway engineering to improve the microbial cell factory production performance.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
yuchen12a完成签到 ,获得积分10
刚刚
希望天下0贩的0应助歇歇采纳,获得10
1秒前
二三发布了新的文献求助10
1秒前
机智的阿振完成签到,获得积分10
2秒前
LuLu关注了科研通微信公众号
3秒前
聪明无敌小腚宝完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
三木完成签到,获得积分10
8秒前
桐桐应助三木采纳,获得10
11秒前
12秒前
Owen应助二三采纳,获得10
13秒前
情怀应助研友_RLN0vZ采纳,获得10
15秒前
亚宁完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
Qixiner应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
飘零枫叶完成签到,获得积分0
18秒前
今后应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
gjww应助科研通管家采纳,获得80
18秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
18秒前
18秒前
18秒前
qq完成签到,获得积分10
22秒前
yoyo20012623完成签到,获得积分10
23秒前
24秒前
曲聋五完成签到 ,获得积分10
27秒前
snape发布了新的文献求助10
29秒前
氼氼完成签到,获得积分10
30秒前
你好发布了新的文献求助10
31秒前
lin完成签到 ,获得积分10
33秒前
曾无忧应助研友_RLN0vZ采纳,获得10
34秒前
snape完成签到,获得积分10
36秒前
完美的一天发布了新的文献求助100
37秒前
37秒前
酷酷茹嫣完成签到,获得积分10
38秒前
41秒前
舒心莺完成签到 ,获得积分10
44秒前
高分求助中
请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
Sphäroguß als Werkstoff für Behälter zur Beförderung, Zwischen- und Endlagerung radioaktiver Stoffe - Untersuchung zu alternativen Eignungsnachweisen: Zusammenfassender Abschlußbericht 1500
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 520
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 500
india-NATO Dialogue: Addressing International Security and Regional Challenges 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2469966
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2137032
关于积分的说明 5445164
捐赠科研通 1861323
什么是DOI,文献DOI怎么找? 925735
版权声明 562721
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 495151