Rewiring the Glucose Transportation and Central Metabolic Pathways for Overproduction of N‐Acetylglucosamine in Bacillus subtilis

PEP群易位 枯草芽孢杆菌 代谢工程 生物化学 生产过剩 磷酸戊糖途径 代谢途径 生物 双组分调节系统 葡萄糖转运蛋白 柠檬酸循环 糖酵解 化学 磷酸烯醇丙酮酸羧激酶 基因 细菌 生物技术 遗传学 胰岛素 突变体
作者
Yang Gu,Jieying Deng,Yanfeng Liu,Jianghua Li,Hyun‐Dong Shin,Guocheng Du,Jian Chen,Long Liu
出处
期刊:Biotechnology Journal [Wiley]
卷期号:12 (10) 被引量:36
标识
DOI:10.1002/biot.201700020
摘要

N ‐acetylglucosamine (GlcNAc) is an important amino sugar extensively used in the healthcare field. In a previous study, the recombinant Bacillus subtilis strain BSGN6‐P xylA ‐ glmS‐ pP43NMK ‐GNA1 (BN0‐ GNA1 ) had been constructed for microbial production of GlcNAc by pathway design and modular optimization. Here, the production of GlcNAc is further improved by rewiring both the glucose transportation and central metabolic pathways. First, the phosphotransferase system (PTS) is blocked by deletion of three genes, yyzE (encoding the PTS system transporter subunit IIA YyzE), ypqE (encoding the PTS system transporter subunit IIA YpqE), and ptsG (encoding the PTS system glucose‐specific EIICBA component), resulting in 47.6% increase in the GlcNAc titer (from 6.5 ± 0.25 to 9.6 ± 0.16 g L −1 ) in shake flasks. Then, reinforcement of the expression of the glcP and glcK genes and optimization of glucose facilitator proteins are performed to promote glucose import and phosphorylation. Next, the competitive pathways for GlcNAc synthesis, namely glycolysis, peptidoglycan synthesis pathway, pentose phosphate pathway, and tricarboxylic acid cycle, are repressed by initiation codon‐optimization strategies, and the GlcNAc titer in shake flasks is improved from 10.8 ± 0.25 to 13.2 ± 0.31 g L −1 . Finally, the GlcNAc titer is further increased to 42.1 ± 1.1 g L −1 in a 3‐L fed‐batch bioreactor, which is 1.72‐fold that of the original strain, BN0 ‐GNA1 . This study shows considerably enhanced GlcNAc production, and the metabolic engineering strategy described here will be useful for engineering other prokaryotic microorganisms for the production of GlcNAc and related molecules.
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
背完单词好睡觉完成签到 ,获得积分10
刚刚
刚刚
刚刚
gengren163应助筱筱采纳,获得10
1秒前
小蘑菇应助风渐渐采纳,获得30
1秒前
red发布了新的文献求助10
2秒前
晨曦发布了新的文献求助10
2秒前
SRn嘿嘿发布了新的文献求助30
3秒前
4秒前
fkljdaopk完成签到,获得积分10
5秒前
苯酚完成签到 ,获得积分10
5秒前
仲天与发布了新的文献求助10
5秒前
Grace完成签到,获得积分10
7秒前
15发布了新的文献求助10
7秒前
冰冰完成签到,获得积分10
8秒前
米妮完成签到,获得积分20
9秒前
ZWZ发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
10秒前
daisyee完成签到,获得积分10
10秒前
CX发布了新的文献求助10
10秒前
任小九完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
12秒前
超帅pzc发布了新的文献求助10
14秒前
汉堡包应助aspirin采纳,获得10
16秒前
小二郎应助nonononono采纳,获得10
16秒前
pp发布了新的文献求助10
16秒前
古木完成签到,获得积分10
17秒前
zip完成签到,获得积分10
17秒前
不安青牛应助lo采纳,获得10
17秒前
19秒前
香蕉觅云应助我想@科研采纳,获得10
20秒前
稳重飞飞发布了新的文献求助10
21秒前
意难平完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
sun完成签到,获得积分10
21秒前
可研完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
zzlark发布了新的文献求助10
23秒前
高分求助中
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
Plesiosaur extinction cycles; events that mark the beginning, middle and end of the Cretaceous 800
Recherches Ethnographiques sue les Yao dans la Chine du Sud 500
Two-sample Mendelian randomization analysis reveals causal relationships between blood lipids and venous thromboembolism 500
Chinese-English Translation Lexicon Version 3.0 500
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 440
Wisdom, Gods and Literature Studies in Assyriology in Honour of W. G. Lambert 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 2389457
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2095431
关于积分的说明 5277372
捐赠科研通 1822558
什么是DOI,文献DOI怎么找? 908975
版权声明 559516
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 485712