Design and Optimization for Efficient Production of (S)-Canadine in Escherichia coli

苄基异喹啉 大肠杆菌 嘌呤核苷磷酸化酶 化学 代谢工程 苄胺 组合化学 生物合成 立体化学 嘌呤 生物 生物化学 基因 药物化学
作者
Qian Zhang,Yu-Han Wu,Xue-Shuang Huang,Haili Liu,Yong Wang
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:12 (18): 6941-6951 被引量:4
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.3c08493
摘要

The biosynthesis of benzylisoquinoline alkaloids (BIAs) in microorganisms has attracted considerable attention, but achieving high yields of downstream BIAs remains challenging. (S)-canadine, a downstream BIA exhibiting potential therapeutic applications, holds particular importance as a common precursor for berberine and noscapine. Here, the de novo synthesis of (S)-canadine was achieved in E. coli at 165.74 mg/L. First, we focused on a key rate-limiting reaction and found that tyramine inhibits rat tyrosine hydroxylase. After overexpressing 4-hydroxyphenylacetate 3-monooxygenase mutant (HpaBC-D11) and purine-nucleoside phosphorylase (DeoD), we reduced the feedback inhibition of tyramine and increased the supply of dopamine, which optimized (S)-reticuline titer by 92-fold to 100.13 mg/L. Finally, we utilized the semirational design and protein scaffold to overcome the unfunctional expression of berberine bridge enzyme (BBE) and canadine synthase (CAS), resulting in the efficient synthesis of (S)-canadine. This study provides a promising platform for large-scale biomanufacturing of BIAs and affords guidelines for the synthesis of complicated natural compounds.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
Betty完成签到 ,获得积分10
1秒前
xiaowang发布了新的文献求助10
1秒前
善学以致用应助kkkkk66666采纳,获得10
1秒前
2秒前
哭泣的翠丝完成签到,获得积分10
5秒前
酷波er应助YDL采纳,获得10
6秒前
俭朴不斜应助Pupil采纳,获得10
7秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
葱葱完成签到,获得积分10
11秒前
qingzhiwu完成签到,获得积分10
14秒前
Joseph_sss完成签到 ,获得积分10
17秒前
Jasper应助Lawrence采纳,获得10
17秒前
YDL完成签到,获得积分10
19秒前
DJDJ完成签到 ,获得积分10
19秒前
20秒前
22秒前
萝卜发布了新的文献求助10
24秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
27秒前
lxj5983完成签到,获得积分10
29秒前
31秒前
33秒前
leezz完成签到,获得积分10
36秒前
Ankher发布了新的文献求助500
36秒前
37秒前
NexusExplorer应助萝卜采纳,获得10
37秒前
雨馀云发布了新的文献求助10
38秒前
Janus完成签到,获得积分10
39秒前
koori发布了新的文献求助10
39秒前
田様应助zxzb采纳,获得10
40秒前
cooper完成签到 ,获得积分10
42秒前
ppp完成签到,获得积分10
44秒前
46秒前
乐乐应助koori采纳,获得10
46秒前
47秒前
48秒前
SciGPT应助勇往直前采纳,获得10
48秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
48秒前
48秒前
清秀藏今应助科研通管家采纳,获得10
49秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
49秒前
高分求助中
(禁止应助)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Organic Chemistry 1000
The Netter Collection of Medical Illustrations: Digestive System, Volume 9, Part III - Liver, Biliary Tract, and Pancreas (3rd Edition) 600
comprehensive chirality 500
Introducing Sociology Using the Stuff of Everyday Life 400
Conjugated Polymers: Synthesis & Design 400
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 380
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 生物化学 物理 内科学 纳米技术 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 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4257940
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3790669
关于积分的说明 11892057
捐赠科研通 3439159
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1887364
邀请新用户注册赠送积分活动 938451
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 843974