Оптимизация биосинтеза масляной кислоты из глюкозы по обращенному β-окислению жирных кислот рекомбинантными штаммами Escherichia coli

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Оптимизирован биосинтез масляной кислоты из глюкозы рекомбинантными штаммами Escherichia coli по обращенному β-окислению жирных кислот. Повышенный выход целевого соединения достигнут при экспрессии генов atoB, fadB и fadE/fabI в базовом штамме MG∆4 PL-tesB ΔyciA (MG1655 ∆ackA-pta, ∆poxB, ∆ldhA, ∆adhE, PL-SDj10-tesB, ∆yciA) в составе плазмид. Продемонстрировано положительное влияние форсированного гидролиза АТФ на микроаэробную конверсию рекомбинантами углеводного субстрата в конечный продукт. Активация в клетках футильного цикла пировиноградная кислота – фосфоенолпируват – пировиноградная кислота, за счет усиления экспрессии гена ppsA, обеспечивала выраженный рост потребления рекомбинантами глюкозы и приводила к росту молярного выхода масляной кислоты до 39.5%. При разобщении компонентов H+-АТФ синтазного комплекса, вследствие делеции генов atpFH, молярный выход масляной кислоты из глюкозы, продемонстрированный штаммом, формирующим бутирил-КоА под действием еноил-АЦП редуктазы FabI, достигал 46%.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. Ю. Гулевич

Федеральный исследовательский центр “Фундаментальные основы биотехнологии” Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: andrey.gulevich@gmail.com
Россия, Москва, 117312

А. Ю. Скороходова

Федеральный исследовательский центр “Фундаментальные основы биотехнологии” Российской академии наук

Email: andrey.gulevich@gmail.com
Россия, Москва, 117312

В. Г. Дебабов

Федеральный исследовательский центр “Фундаментальные основы биотехнологии” Российской академии наук

Email: andrey.gulevich@gmail.com
Россия, Москва, 117312

Список литературы

  1. Dwidar M., Park J.Y., Mitchell R.J., Sang B.I. // Sci. World. J. 2012. V. 2012. 471417. https://doi.org/10.1100/2012/471417
  2. Sjoblom M., Risberg P., Filippova A., Ohrman O.G.W., Rova U., Christakopoulas P. // CemCatChem. 2017. V. 9. P. 4529–4537.
  3. Dürre P. // Biotechnol. J. 2007. V. 2. № 12. P. 1525–1534.
  4. Jha A.K., Li J., Yuan Y., Baral N., Ai B. // Int. J. Agric. Biol. 2014. V. 16. P. 1019–1024.
  5. Zigová J., Šturdı́k E. // J. Ind. Microbiol. Biotechnol. 2000. V. 24. P. 153–160.
  6. Luo H., Yang R., Zhao Y., Wang Z., Liu Z., Huang M., Zeng Q. // Bioresour. Technol. 2018. V. 253. P. 343–354.
  7. Volker A.R., Gogerty D.S., Bartholomay C., Hennen-Bierwagen T., Zhu H., Bobik T.A. // Microbiology. 2014. V. 160. P. 1513–1522.
  8. Saini M., Wang Z.W., Chiang C.J., Chao Y.P. // J. Agric. Food. Chem. 2014. V. 62. № 19. P. 4342–4348.
  9. Kataoka N., Vangnai A.S., Pongtharangkul T., Yakushi T., Matsushita K. // J. Biosci. Bioeng. 2017. V. 123. № 5. P. 562–568.
  10. Wang L., Chauliac D., Moritz B.E., Zhang G., Ingram L.O., Shanmugam K.T. // Biotechnol. Biofuels. 2019. V. 12. № 62. https://doi.org/10.1186/s13068-019-1408-9
  11. Серегина Т.А., Шакулов Р.С., Дебабов В.Г., Миронов А.С. // Биотехнология. 2009. № 6. С. 24–35.
  12. Гулевич А.Ю., Скороходова А.Ю., Дебабов В.Г. // Прикл. биохимия и микробиология. 2022. Т. 58. № 4. С. 330–337.
  13. Гулевич А.Ю., Скороходова А.Ю., Дебабов В.Г. // Прикл. биохимия и микробиология. 2021. Т. 57. № 2. С. 117–126.
  14. Sambrook J., Fritsch E., Maniatis T. // Molecular Cloning: a Laboratory Manual, 2nd Ed., N.Y.: Cold Spring Harbor Lab. Press, 1989. 1659 р.
  15. Скороходова А.Ю., Гулевич А.Ю., Дебабов В.Г. // Прикл. биохимия и микробиология. 2021. Т. 57. № 4. С. 342–352.
  16. Skorokhodova A.Y., Stasenko A.A., Krasilnikova N.V., Gulevich A.Y., Debabov V.G. // Fermentation. 2022. V. 8. № 12. 738. https://doi.org/10.3390/fermentation8120738
  17. Fujita Y., Matsuoka H., Hirooka K. // Mol. Microbiol. 2007. V. 66. № 4. P. 829–839.
  18. Vick J.E., Clomburg J.M., Blankschien M.D., Chou A., Kim S., Gonzalez R. // Appl. Environ. Microbiol. 2015. V. 81. № 54. P. 1406–1416.
  19. Koebmann B.J., Westerhoff H.V., Snoep J.L., Nilsson D., Jensen P.R. // J. Bacteriol. 2002. V. 184. № 14. P. 3909–3916.
  20. Vemuri G.N., Altman E., Sangurdekar D.P., Khodursky A.B., Eiteman M.A. // Appl. Environ. Microbiol. 2006. V. 72. № 5. P. 3653–3661.
  21. Hädicke O., Klamt S. // Biochem. Soc. Trans. 2015. V. 43. № 6. P. 1140–1145.
  22. Causey T.B., Shanmugam K.T., Yomano L.P., Ingram L.O. // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2004. V. 101. № 8. P. 2235–2240.
  23. Hädicke O., Bettenbrock K., Klamt S. // Biotechnol. Bioeng. 2015. V. 112. № 10. P. 2195–2199.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024