Computationally-Aided and Polyketide Synthase-Based Controlled Synthesis of Polycyclopropanated Fuel Molecules

ATP合酶 聚酮合酶 计算生物学 化学 计算机科学 聚酮 组合化学 生物化学 生物 生物合成
作者
Kevin Yin,Alexander Landera,Namil Lee,Anthony T. Iavarone,Thomas D. Young,Kai Deng,Yan Chen,Jennifer Gin,R Benedict,Yan Chiu,Ezechinyere Ukabiala,Methun Kamruzzaman,Kunal Poorey,Trent R. Northen,Christopher J. Petzold,Anthe George,Pablo Cruz-Morales,Qingyun Dan,Jesus F. Barajas
标识
DOI:10.2139/ssrn.5080339
摘要

Reducing carbon emissions from aviation and long-distance transportation sectors requires the development of sustainable biofuels with suitable energy density, freezing point, and other physical properties. We previously demonstrated biological production of high energy polycyclopropanated fatty acids (POP-FAs, class I) using an iterative polyketide synthase (iPKS) pathway in a Streptomyces host. Here, we used a computational model of fuel properties to design POP-FA products that are better for biofuel applications than the previously produced POP-FAs. Then, we modified the chain length and cyclopropane ratio of POP-FAs by in vivo gene exchange, highlighting cyclopropanase (CP) catalysis to be key for POP-FA engineering. Leveraging both natural and engineered pathway product diversity, we demonstrate targeted production of new classes of POP-FAs, namely shortened POP-FAs (class II) with distinct cyclopropane positions, as well as fully cyclopropane-saturated POP-FAs (class III). Compared to class I POP-FAs, shortened class II POP-FAs are predicted to have superior freezing point properties for aviation, while class III POP-FAs should have superior energy-density. These precise and controllable modifications to POP-FA structure open the door for bioproduction of designer POP fuels.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
刚刚
刚刚
老鼠完成签到,获得积分10
刚刚
傲娇若南完成签到,获得积分10
刚刚
HYD发布了新的文献求助10
1秒前
Owen应助chen采纳,获得10
1秒前
炳灿完成签到 ,获得积分10
1秒前
南北完成签到,获得积分10
1秒前
脑洞疼应助帅哥采纳,获得10
1秒前
3秒前
羊羊完成签到,获得积分10
3秒前
Wells应助MiraITowA采纳,获得10
3秒前
3秒前
深情安青应助MiraITowA采纳,获得10
3秒前
小小阿鹏发布了新的文献求助10
4秒前
had完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
清秀凌蝶发布了新的文献求助10
4秒前
泡芙完成签到 ,获得积分10
4秒前
DW应助张8采纳,获得10
4秒前
zhk完成签到,获得积分10
4秒前
深情安青应助张8采纳,获得30
4秒前
李程阳完成签到 ,获得积分10
4秒前
我和狂三贴贴完成签到,获得积分10
5秒前
神明_发布了新的文献求助10
5秒前
zzh完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
Lidanni完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
HYD完成签到,获得积分10
6秒前
俊逸梦蕊完成签到,获得积分20
7秒前
xiaomihaoku发布了新的文献求助20
7秒前
喜欢写文章的小朱完成签到,获得积分10
7秒前
Hqing完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
留胡子的如花完成签到,获得积分10
8秒前
DW应助老鼠采纳,获得10
8秒前
端庄白易完成签到,获得积分10
8秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The anomeric effect 1000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Perfectionism in School: When Achievement Is not So Perfect 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7726804
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9279142
关于积分的说明 20131684
捐赠科研通 7304133
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3302279
关于科研通互助平台的介绍 2455624
邀请新用户注册赠送积分活动 2310325