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锐谈 「 Bioresour.：通过设计生物合成门路和转运卵白增强大肠杆菌中咖啡酸的产生

锐谈 「 Bioresour.：通过设计生物合成门路和转运卵白增强大肠杆菌中咖啡酸的产生

  • 分类： 行业新闻
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  • 发布时间：2023-05-16 14:29
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锐谈 「 Bioresour.：通过设计生物合成门路和转运卵白增强大肠杆菌中咖啡酸的产生

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咖啡酸在促进造血、止血、抗氧化、辅助治疗癌症等方面也具有明显的生物活性。同时，咖啡酸还可用于合成芥皮醇、咖啡因、迭香酸、绿原酸等化合物。
江南大学周景文教授课题组于Bioresource Technology 发表了题为“Enhancing caffeic acid production inEscherichia coli by engineering the biosynthesis pathway and transporter”的文章。该课题组通过敲除L-酪氨酸合成的竞争途径、增强辅因子FAD的生物合成途径和增强多酚转运蛋白的表达，以及进行转录组学分析挖掘潜在的转运蛋白，使咖啡酸的产量达到775.7 mg/L，5L发酵罐产量为7922.0 mg/L。
，通过构建菌株BL21 「DE3」 ΔtyrR引导元首pACYCDuet-1-TcTAL-HpaBC&pETDuet-aroGfbr，构建咖啡酸生物合成途径得到234.7 mg/L咖啡酸。

然后课题组对合成途径进行了一系列优化：

①优化前体的合成：敲除基因ptsG、crr、pheA裁减酪氨酸合成逐鹿门路，将产量提高到380.8 mg/L；

②优化转运卵白及辅因子的合成：过表达基因compf用以运送咖啡酸、过表达guaA和ribF用以提高FAD合成、表达外源tyrC缓解l -酪氨酸合成过量引起的反馈抑制。优化后咖啡酸产量抵达585.8 mg/L。

最后，课题组通过在酸胁迫前提下，在宿主菌的转录组数据中挖掘潜在的转运蛋白。课题组通过补充咖啡酸或阿魏酸，筛选宿主菌转录水平提高的基因，终极基因ycjP过表达后，咖啡酸产量在72 h时来到775.7 mg/L，5L发酵罐产量为7922.0 mg/L。

其它，课题组尝试敲除降解咖啡酸的潜在基因如hpaD，但结果呈现敲除该基因并未对咖啡酸产量变成影响。

原文链接: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0960852422016534?via%3Dihub

作者：马利什

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