Engineering Corynebacterium glutamicum for methanol-dependent growth and glutamate production

甲醇 甲基营养素 代谢工程 木糖 生物生产 谷氨酸棒杆菌 生物转化 化学 甲醇脱氢酶 生物化学 有机化学 发酵 基因
作者
Philibert Tuyishime,Yu Wang,Liwen Fan,Qiongqiong Zhang,Qinggang Li,Ping Zheng,Jibin Sun,Yanhe Ma
出处
期刊:Metabolic Engineering [Elsevier]
卷期号:49: 220-231 被引量:102
标识
DOI:10.1016/j.ymben.2018.07.011
摘要

Methanol is a promising feedstock for bioproduction of fuels and chemicals, thus massive efforts have been devoted to engineering non-native methylotrophic platform microorganisms to utilize methanol. Herein, we rationally designed and experimentally engineered the industrial workhorse Corynebacterium glutamicum to serve as a methanol-dependent synthetic methylotroph. The cell growth of the methanol-dependent strain relies on co-utilization of methanol and xylose, and most notably methanol is an indispensable carbon source. Due to the methanol-dependent characteristic, adaptive laboratory evolution was successfully applied to improving methanol utilization. The evolved mutant showed a 20-fold increase in cell growth on methanol-xylose minimal medium and utilized methanol and xylose with a high mole ratio of 3.83:1. 13C-labeling experiments demonstrated that the carbon derived from methanol was assimilated into intracellular building blocks, high-energy carriers, cofactors, and biomass (up to 63% 13C-labeling). By inhibiting cell wall biosynthesis, methanol-dependent glutamate production was also achieved, demonstrating the potential application in bioconversion of methanol into useful chemicals. Genetic mutations detected in the evolved strains indicate the importance of intracellular NAD+/NADH ratio, substrate uptake, and methanol tolerance on methanol utilization. This study reports significant improvement in the area of developing fully synthetic methylotrophs.

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
大猫不吃鱼完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
11发布了新的文献求助10
2秒前
1122完成签到,获得积分10
3秒前
充电宝应助海上聆风采纳,获得10
3秒前
5秒前
在水一方应助奇迹行者采纳,获得10
6秒前
冷静冷风完成签到 ,获得积分10
6秒前
Doctor_jie完成签到 ,获得积分10
7秒前
阔达的扬完成签到,获得积分10
7秒前
乔磊完成签到,获得积分10
7秒前
yz完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
9秒前
承乐应助Ashley采纳,获得10
10秒前
10秒前
烂漫的涫完成签到 ,获得积分10
11秒前
科研通AI6应助欢喜的梦旋采纳,获得10
11秒前
11完成签到,获得积分20
11秒前
NexusExplorer应助Snoopy采纳,获得10
12秒前
赘婿应助北海西贝采纳,获得10
13秒前
1122发布了新的文献求助10
13秒前
雪白元龙完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
14秒前
Dahlia完成签到,获得积分10
15秒前
wellscurry完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
梦XING发布了新的文献求助10
17秒前
Sigar完成签到 ,获得积分10
18秒前
情怀应助llya采纳,获得10
18秒前
21秒前
21秒前
悦耳的柠檬完成签到,获得积分10
21秒前
WEI发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
21秒前
清脆如娆完成签到 ,获得积分10
22秒前
22秒前
江江完成签到 ,获得积分10
22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
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
人脑智能与人工智能 1000
King Tyrant 720
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
Peptide Synthesis_Methods and Protocols 400
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5603755
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4688731
关于积分的说明 14855695
捐赠科研通 4694961
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2540965
邀请新用户注册赠送积分活动 1507143
关于科研通互助平台的介绍 1471814