Combinatorial pathway optimization in Escherichia coli by directed co‐evolution of rate‐limiting enzymes and modular pathway engineering

异戊二烯 蛋白质工程 代谢途径 甲戊酸途径 大肠杆菌 化学 生物合成 定向进化 异源的 生产过剩 合成生物学 代谢工程 计算生物学 生物化学 生物 突变体 有机化学 基因 聚合物 共聚物
作者
Xiaomei Lv,Jiali Gu,Fan Wang,Wenping Xie,Min Liu,Lidan Ye,Hongwei Yu
出处
期刊:Biotechnology and Bioengineering [Wiley]
卷期号:113 (12): 2661-2669 被引量:58
标识
DOI:10.1002/bit.26034
摘要

Metabolic engineering of microorganisms for heterologous biosynthesis is a promising route to sustainable chemical production which attracts increasing research and industrial interest. However, the efficiency of microbial biosynthesis is often restricted by insufficient activity of pathway enzymes and unbalanced utilization of metabolic intermediates. This work presents a combinatorial strategy integrating modification of multiple rate-limiting enzymes and modular pathway engineering to simultaneously improve intra- and inter-pathway balance, which might be applicable for a range of products, using isoprene as an example product. For intra-module engineering within the methylerythritol-phosphate (MEP) pathway, directed co-evolution of DXS/DXR/IDI was performed adopting a lycopene-indicated high-throughput screening method developed herein, leading to 60% improvement of isoprene production. In addition, inter-module engineering between the upstream MEP pathway and the downstream isoprene-forming pathway was conducted via promoter manipulation, which further increased isoprene production by 2.94-fold compared to the recombinant strain with solely protein engineering and 4.7-fold compared to the control strain containing wild-type enzymes. These results demonstrated the potential of pathway optimization in isoprene overproduction as well as the effectiveness of combining metabolic regulation and protein engineering in improvement of microbial biosynthesis. Biotechnol. Bioeng. 2016;113: 2661-2669. © 2016 Wiley Periodicals, Inc.
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
王佳豪发布了新的文献求助10
刚刚
Orange应助YJ采纳,获得10
刚刚
顾矜应助我不是笨蛋采纳,获得10
1秒前
2秒前
2秒前
兔兔兔应助傻傻的修洁采纳,获得10
2秒前
完美世界应助专注的可乐采纳,获得10
2秒前
称心道消完成签到,获得积分20
3秒前
3秒前
SiriusWolf完成签到,获得积分10
3秒前
彭于晏应助plant采纳,获得10
4秒前
活泼的孤云完成签到,获得积分10
4秒前
朱朱朱完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
嘻嘻嘻完成签到 ,获得积分10
6秒前
文明8发布了新的文献求助10
6秒前
Susabi完成签到 ,获得积分10
6秒前
立na发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
sunrase发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
小月亮发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
科研通AI6应助爪人猫采纳,获得10
10秒前
汉堡包应助难过的谷芹采纳,获得50
10秒前
卡奇Mikey完成签到,获得积分10
10秒前
12秒前
采花大盗发布了新的文献求助20
12秒前
12秒前
lin完成签到,获得积分10
12秒前
ff发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
三三完成签到,获得积分10
12秒前
旮旯发布了新的文献求助10
14秒前
zyy完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
自由灵安发布了新的文献求助10
16秒前
上官若男应助yyy2025采纳,获得20
16秒前
小月亮完成签到,获得积分10
17秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 3000
F-35B V2.0 How to build Kitty Hawk's F-35B Version 2.0 Model 2000
줄기세포 생물학 1000
The Netter Collection of Medical Illustrations: Digestive System, Volume 9, Part III - Liver, Biliary Tract, and Pancreas (3rd Edition) 600
Founding Fathers The Shaping of America 500
中国减肥产品行业市场发展现状及前景趋势与投资分析研究报告(2025-2030版) 500
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 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4520913
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3963079
关于积分的说明 12283471
捐赠科研通 3626648
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1995825
邀请新用户注册赠送积分活动 1032143
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 922326