中文字幕在线天|亚洲一区二区三区手机版|少妇中文字幕乱码亚洲影视|最好看的久久综合伊人



      

      
  

      

      
	
	

      

      



      

	
      

      
	
      
  	       
      
       中國基因網(wǎng)您的位置：首頁 >基因科普 >        
      
  
      
		
      
			
      大腸桿菌的代謝工程用于分泌生成游離血紅素
      
			
      
				2019-03-26 10:03:24
				?
			  來源：
			
      
		
      
				
		
      
			
      KAIST的研究人員已經(jīng)定義了一種使用工程化的大腸桿菌(E.coli)菌株分泌產(chǎn)生游離血紅素的新策略。他們利用C5途徑，優(yōu)化的下游途徑和血液輸出器構(gòu)建了使用補(bǔ)料分批發(fā)酵產(chǎn)生細(xì)胞外血紅素的重組微生物。這是使用工程化大腸桿菌細(xì)胞外產(chǎn)生血紅素的第一份報(bào)告。
      

      大腸桿菌的代謝工程用于分泌生成游離血紅素
      

      該策略將加速游離血紅素的有效生產(chǎn)，作為生物可利用的鐵供應(yīng)劑和用于醫(yī)療用途的多種血紅素蛋白的重要修復(fù)基團(tuán)。該研究由KAIST化學(xué)與生物分子工程系的Sang Yup Lee教授領(lǐng)導(dǎo)，于8月28日在Nature Catalysis上發(fā)表。
      

      Haem是一種與亞鐵離子絡(luò)合的有機(jī)金屬化合物，是在許多動(dòng)物的血液中輸送氧氣的必需分子。它也是電子傳遞鏈的關(guān)鍵組成部分，負(fù)責(zé)呼吸包括多種細(xì)菌在內(nèi)的好氧生物。它現(xiàn)在被廣泛用作醫(yī)療保健和膳食補(bǔ)充劑行業(yè)中的生物可利用的鐵供應(yīng)劑。對血紅素的需求和對這種化合物的有效生產(chǎn)的需求繼續(xù)增長。
      

      許多以前的研究人員試圖用工程化的大腸桿菌生產(chǎn)免費(fèi)的血紅素。然而，沒有一項(xiàng)研究成功地在細(xì)胞外產(chǎn)生游離血紅細(xì)胞，需要額外的步驟從細(xì)胞中提取累積的血紅素以供后續(xù)使用。血紅素肽或蛋白質(zhì)形式的血紅素的分泌也需要提取步驟以將游離血紅素與分泌的產(chǎn)物分離。因此，自由血紅素的分泌產(chǎn)生是適合人類消費(fèi)的血紅素的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的重要任務(wù)。
      

      盡管一些研究人員可以使用重組大腸桿菌菌株產(chǎn)生細(xì)胞內(nèi)血紅素，但其最終滴度極低，這是由于使用了次優(yōu)的代謝途徑。此外，添加前體L-甘氨酸和琥珀酸酯被認(rèn)為對于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)是不合需要的。因此，有必要構(gòu)建優(yōu)化的血紅素生物合成途徑以使血紅素的有效產(chǎn)生并檢查隨后的游離血紅素的分泌。
      

      為了解決這個(gè)問題，KAIST團(tuán)隊(duì)使用多種策略通過增強(qiáng)其在大腸桿菌中的生物合成來產(chǎn)生細(xì)胞外游離血紅素。首先，檢查C4和C5途徑產(chǎn)生氨基乙酰丙酸(ALA)而不加入前體的能力。在確認(rèn)C5途徑優(yōu)于C4途徑的性能后，C5途徑的代謝基因和血紅素生物合成的下游途徑被過表達(dá)。然后，通過調(diào)節(jié)相關(guān)基因的表達(dá)水平和破壞由yfeX基因編碼的推定的血紅素降解酶來優(yōu)化代謝途徑。
      

      因此，所得的工程菌株向培養(yǎng)基中分泌了大量的血紅素。隨后的培養(yǎng)條件的優(yōu)化和氮源的補(bǔ)充進(jìn)一步增加了總游離血紅素的滴度和分泌到培養(yǎng)基中的游離血紅素的量。最后，編碼血紅素輸出蛋白的ccmABC基因的過表達(dá)進(jìn)一步增強(qiáng)了血紅素的產(chǎn)生和分泌，從而在細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外從葡萄糖產(chǎn)生最高滴度的血紅素。
      

      李教授說：“生態(tài)友好和可持續(xù)的化學(xué)工業(yè)是每個(gè)國家面臨的重要全球議程。我們正在進(jìn)行生物合成高濃度，高產(chǎn)量和高生產(chǎn)率的天然產(chǎn)品的研究。這項(xiàng)新技術(shù)將作為一個(gè)推動(dòng)生化行業(yè)向前發(fā)展的機(jī)會(huì)。“
      
			

			
        
      
			
      
            鄭重聲明：本文版權(quán)歸原作者所有，轉(zhuǎn)載文章僅為傳播更多信息之目的，如有侵權(quán)行為，請第一時(shí)間聯(lián)系我們修改或刪除，多謝。
			
      
			
			
      
        
      推薦內(nèi)容