De novo artificial synthesis of hexoses from carbon dioxide

化学 果糖 生物化学 有机化学
作者
Jiangang Yang,Wan Song,Tao Cai,Yuyao Wang,Xuewen Zhang,Wangyin Wang,Peng Chen,Yan Zeng,Can Li,Yuanxia Sun,Yanhe Ma
出处
期刊:Science Bulletin [Elsevier BV]
卷期号:68 (20): 2370-2381 被引量:31
标识
DOI:10.1016/j.scib.2023.08.023
摘要

Developing artificial "CO2-sugar" platforms is meaningful for addressing challenges posed by land scarcity and climate change to the supply of dietary sugar. However, upcycling CO2 into complex polyoxygenated carbohydrates involves several major challenges, including achieving enantioselective and thermodynamically driven transformation and expanding product repertoires while reducing energy consumption. We present a versatile chemoenzymatic roadmap based on aldol condensation, iso/epimerization, and dephosphorylation reactions for asymmetric CO2 and H2 assembly into sugars with perfect stereocontrol. In particular, we developed a minimum ATP consumption and the shortest pathway for bottom-up biosynthesis of the fundamental precursor, fructose-6-phosphate, which is valuable for synthesizing structure-diverse sugars and derivatives. Engineering bottleneck-associated enzyme catalysts aided in the thermodynamically driven synthesis of several energy-dense and functional hexoses, such as glucose and D-allulose, featuring higher titer (63 mmol L-1) and CO2-product conversion rates (25 mmol C L-1 h-1) compared to established in vitro CO2-fixing pathways. This chemical-biological platform demonstrated greater carbon conversion yield than the conventional "CO2-bioresource-sugar" process and could be easily extended to precisely synthesize other high-order sugars from CO2.
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
lamer发布了新的文献求助10
刚刚
慕青应助1111111111111采纳,获得10
刚刚
小王发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
墨言无殇完成签到 ,获得积分10
1秒前
搜集达人应助帕尼灬尼采纳,获得10
1秒前
愉快绿蓉完成签到,获得积分20
1秒前
TianBa123完成签到,获得积分20
2秒前
Ache完成签到,获得积分10
4秒前
健忘绿茶给健忘绿茶的求助进行了留言
4秒前
柴柴发布了新的文献求助10
4秒前
yang发布了新的文献求助10
5秒前
恨安发布了新的文献求助10
6秒前
希望天下0贩的0应助李2003采纳,获得10
6秒前
顾矜应助董浩楠采纳,获得10
6秒前
Ru完成签到 ,获得积分10
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
阿斯师大发布了新的文献求助20
8秒前
8秒前
霜风款冬发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
李治海完成签到,获得积分10
9秒前
奔波霸完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
科研通AI2S应助郭晓琦采纳,获得10
10秒前
夙夙完成签到,获得积分10
11秒前
孙刚发布了新的文献求助10
11秒前
quhayley发布了新的文献求助30
11秒前
晚灯君发布了新的文献求助10
12秒前
demian发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
13秒前
Jasper应助hp571采纳,获得10
13秒前
13秒前
天天快乐应助李治海采纳,获得10
14秒前
可达燊完成签到,获得积分10
14秒前
今后应助小怪兽采纳,获得10
15秒前
小晟完成签到,获得积分10
15秒前
小鹿呀完成签到,获得积分10
15秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Handbook of Marine Craft Hydrodynamics and Motion Control, 2nd Edition 500
‘Unruly’ Children: Historical Fieldnotes and Learning Morality in a Taiwan Village (New Departures in Anthropology) 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 350
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
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 3987021
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3529365
关于积分的说明 11244629
捐赠科研通 3267729
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1803932
邀请新用户注册赠送积分活动 881223
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 808635