Combining Protein Engineering and Pathway Engineering to Achieve Green Biosynthesis of l-Hypaphorine in Escherichia coli from Glucose

大肠杆菌 发酵 生物合成 代谢工程 色氨酸 蛋白质工程 化学 基质(水族馆) 生物化学 蛋氨酸 食品科学 氨基酸 生物 基因 生态学
作者
Meng-Qi Wang,Ming-Xin Sun,Hanguang Li,Zehua Wu,Jian-Zhong Xu
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:12 (26): 9620-9633
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.4c00640
摘要

l-Hypaphorine (l-HYP) is an l-tryptophan-derived alkaloid with significant medicinal value. The objective of this study tried to use Escherichia coli as a chassis cell to produce l-HYP from glucose by fermentation. To do this, the optimized methyltransferases were first mined based on the data of the phylogenetic tree of methyltransferase, indicating that the methyltransferase from Mycobacterium smegmatis with two mutation sites (i.e., EgtDM252 V,E282A and MsE) was designed as the best enzyme for producing l-HYP using l-tryptophan as a substrate. After this, a mutant MsET163G with high catalytic efficiency was constructed by semirational directed evolution focusing on the substrate binding cavity. To achieve the self-supply of l-tryptophan (l-Trp) and S-adenosyl methionine (SAM) in E. coli, the biosynthetic pathway of l-Trp and SAM was reconstructed. As a result, the final strain E. coli HYP-12 could produce 200.5 ± 2.6 mg/L of l-HYP with a glucose conversion efficiency (α) of 2.01% in shake-flask fermentation. This is the first report on producing l-HYP from glucose by microbial fermentation, which provides a real possibility for industrial l-HYP production using environmentally friendly methods rather than extraction from plant and provides a general concept for constructing other nonendogenous products' high-producing strains.
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
3秒前
韦老虎发布了新的文献求助100
5秒前
loey完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
Rabbit完成签到 ,获得积分10
8秒前
aaaaa完成签到,获得积分10
11秒前
锦慜完成签到 ,获得积分10
12秒前
包容的忆灵完成签到 ,获得积分10
15秒前
16秒前
Fang完成签到,获得积分10
17秒前
fanfan完成签到,获得积分10
17秒前
Aaron完成签到,获得积分10
19秒前
fanfan发布了新的文献求助10
21秒前
小王同学完成签到 ,获得积分10
22秒前
陈默完成签到 ,获得积分10
22秒前
123完成签到 ,获得积分10
26秒前
温柔梦松完成签到 ,获得积分10
32秒前
白蓝红完成签到,获得积分10
34秒前
韦老虎完成签到,获得积分10
38秒前
lxt819完成签到,获得积分10
46秒前
冰雨Flory完成签到,获得积分10
47秒前
迪迦奥特曼完成签到,获得积分10
47秒前
小陈不是小橙CiCi完成签到,获得积分10
1分钟前
谨慎傲旋完成签到 ,获得积分10
1分钟前
quantumdot完成签到,获得积分10
1分钟前
wyh3218完成签到 ,获得积分10
1分钟前
spp完成签到 ,获得积分0
1分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
小洁完成签到 ,获得积分10
1分钟前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
852应助仙林AK47采纳,获得20
1分钟前
像猫的狗完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Echoheart发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
chun完成签到 ,获得积分10
1分钟前
勇敢牛牛完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Introduction to Strong Mixing Conditions Volumes 1-3 500
Tip60 complex regulates eggshell formation and oviposition in the white-backed planthopper, providing effective targets for pest control 400
Optical and electric properties of monocrystalline synthetic diamond irradiated by neutrons 320
共融服務學習指南 300
Essentials of Pharmacoeconomics: Health Economics and Outcomes Research 3rd Edition. by Karen Rascati 300
Peking Blues // Liao San 300
Political Ideologies Their Origins and Impact 13 edition 240
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3800994
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3346569
关于积分的说明 10329587
捐赠科研通 3063070
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1681341
邀请新用户注册赠送积分活动 807491
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 763726