Enzyme and Pathway Engineering for Improved Betanin Production in Saccharomyces cerevisiae

酿酒酵母 甜菜素 代谢工程 生产(经济) 生物技术 合成生物学 生物化学 食品科学 化学 生物 计算生物学 酵母 经济 宏观经济学 抗氧化剂
作者
Jia‐Wei Li,Lemin Wang,Nan Zhang,Cheng Si,Yi Wu,Guang-Rong Zhao
出处
期刊:ACS Synthetic Biology [American Chemical Society]
卷期号:13 (6): 1916-1924 被引量:6
标识
DOI:10.1021/acssynbio.4c00195
摘要

Betanin is a water-soluble red-violet pigment belonging to the betacyanins family. It has become more and more attractive for its natural food colorant properties and health benefits. However, the commercial production of betanin, typically extracted from red beetroot, faces economic and sustainability challenges. Microbial heterologous production therefore offers a promising alternative. Here, we performed combinatorial engineering of plant P450 enzymes and precursor metabolisms to improve the de novo production of betanin in Saccharomyces cerevisiae. Semirational design by computer simulation and molecular docking was used to improve the catalytic activity of CYP76AD. Alanine substitution and site-directed saturation mutants were screened, with a combination mutant showing an approximately 7-fold increase in betanin titer compared to the wild type. Subsequently, betanin production was improved by enhancing the l-tyrosine pathway flux and UDP-glucose supply. Finally, after optimization of the fermentation process, the engineered strain BEW10 produced 134.1 mg/L of betanin from sucrose, achieving the highest reported titer of betanin in a shake flask by microbes. This work shows the P450 enzyme and metabolic engineering strategies for the efficient microbial production of natural complex products.
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
小韩发布了新的文献求助10
刚刚
chengxu发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
叶安完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
2秒前
凯旋预言完成签到 ,获得积分10
3秒前
小花排草应助专注的水云采纳,获得30
3秒前
英姑应助图图采纳,获得10
3秒前
3秒前
momo完成签到,获得积分10
3秒前
任性的初蝶完成签到,获得积分20
3秒前
Hsu完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
科研大苹果完成签到,获得积分10
6秒前
柳絮发布了新的文献求助10
6秒前
w1完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
冰姗完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
hzl发布了新的文献求助50
9秒前
10秒前
12秒前
共享精神应助zhengy1108采纳,获得10
12秒前
丘比特应助chengxu采纳,获得10
12秒前
伽娜发布了新的文献求助10
12秒前
FashionBoy应助小曾采纳,获得10
13秒前
科研通AI5应助任性的初蝶采纳,获得10
15秒前
15秒前
TitoLi发布了新的文献求助10
15秒前
小马甲应助无名采纳,获得200
16秒前
真实的俊驰完成签到,获得积分10
16秒前
高贵熊猫应助瀼瀼采纳,获得20
17秒前
kajikaji完成签到,获得积分10
18秒前
丘比特应助学术laji采纳,获得10
18秒前
范星月应助HJJHJH采纳,获得30
19秒前
伽娜完成签到,获得积分10
19秒前
微笑的水桃完成签到 ,获得积分10
20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
Semantics for Latin: An Introduction 1099
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 780
水稻光合CO2浓缩机制的创建及其作用研究 500
Logical form: From GB to Minimalism 500
2025-2030年中国消毒剂行业市场分析及发展前景预测报告 500
Grammar in Action:Building comprehensive grammars of talk-in-interaction 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 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 4164811
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3700210
关于积分的说明 11682645
捐赠科研通 3389485
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1858861
邀请新用户注册赠送积分活动 919295
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 831988