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1，3-丁二醇（1，3-BDO）是一种重要的C4平台化学品，广泛用作化妆品中的溶剂，也是合成香料、信息素和药物的关键中间体。

本文通过区别代谢工程策略组合，提魁伟肠杆菌生产-1，3-BDO的本事。

包括：

（1）关键途径酶的筛选；

（2）增加辅因子NADPH的供应；

（3）研究代谢途径，减少副产物的形成；

（4）通气条件优化；

本文中5L生物反应器发酵32h，积累13.4g/L(R）-1，3-BDO,产率提高到0.57mol/mol葡萄糖，理论产率的60%。迄今为止文献中报道的最高产量。

采用基于3-羟基丁酰CoA的-1，3-BDO出产门路，乙酰辅酶A通过四步响应转化为-1，3-BDO，此中前两步已经通过出产3-羟基丁酸酯用于实际应用，可能直接利用。

1.乙酰辅酶A乙酰迁移酶将两个乙酰辅酶A单位缩合变成乙酰乙酰辅酶A；

2.乙酰乙酰CoA还原酶乙酰乙酰辅酶还原为3-羟基-丁酰CoA。

文章中采取编码乙酰乙酰CoA乙酰转移酶的phaA基因和编码-3-羟基丁酰CoA还原酶的phaB基因，完成第一二步的代谢道路。

与此同时引入剧报道能有效镌汰醛的生成的在大肠杆菌中过度表达的内源性基因yqhD。

3.3-羟基-丁酰辅酶A还原为3-羟丁醛「3-HB」和1，3-BDO。

这一步采用筛选不同的CoA酰化醛脱氢酶方式来提高产率。

图为差异脱氢酶对应基因，发当前bld引入L273T突变显著添补-1，3-BDO产量，而且此突变可以添补对NADPH的连系亲和力。

同时文献中对发酵产品进行产品测定，发觉发酵产品积累了3-HB，少数乙酸盐和琥珀酸盐，乙醇等。

淘汰副产物生成，敲除代谢3-HB的yciA及tesB基因，但是3-HB的积累还是别国显著淘汰。

因此考虑通过羧酸还原酶和醇脱氢酶两步还原副产品3-HB转化为必要的产品1，3-BDO，同时羧酸还原酶还为整体生产路线供应驱动力。

最终在Trc开动子调控下，两个CAR基因，yqhD基因，sfp基因在质粒pCDFDuet-1上表达，转入菌株W-12中。得3-HB积累量显著裁汰的菌株，说明副产品裁汰策略的灵验性。

原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssynbio.8b00109

作者：祭