Engineered ketol-acid reductoisomerase and alcohol dehydrogenase enable anaerobic 2-methylpropan-1-ol production at theoretical yield in Escherichia coli

异丁醇 代谢工程 生物化学 辅因子 醇脱氢酶 NAD+激酶 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 化学 脱氢酶 生物
作者
Sabine Bastian,Xiang Liu,Joseph T. Meyerowitz,Christopher D. Snow,Mike M.Y. Chen,Frances H. Arnold
出处
期刊:Metabolic Engineering [Elsevier]
卷期号:13 (3): 345-352 被引量:256
标识
DOI:10.1016/j.ymben.2011.02.004
摘要

2-methylpropan-1-ol (isobutanol) is a leading candidate biofuel for the replacement or supplementation of current fossil fuels. Recent work has demonstrated glucose to isobutanol conversion through a modified amino acid pathway in a recombinant organism. Although anaerobic conditions are required for an economically competitive process, only aerobic isobutanol production has been feasible due to an imbalance in cofactor utilization. Two of the pathway enzymes, ketol-acid reductoisomerase and alcohol dehydrogenase, require nicotinamide dinucleotide phosphate (NADPH); glycolysis, however, produces only nicotinamide dinucleotide (NADH). Here, we compare two solutions to this imbalance problem: (1) over-expression of pyridine nucleotide transhydrogenase PntAB and (2) construction of an NADH-dependent pathway, using engineered enzymes. We demonstrate that an NADH-dependent pathway enables anaerobic isobutanol production at 100% theoretical yield and at higher titer and productivity than both the NADPH-dependent pathway and transhydrogenase over-expressing strain. Our results show how engineering cofactor dependence can overcome a critical obstacle to next-generation biofuel commercialization.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
1秒前
Erick完成签到,获得积分10
2秒前
致李峋完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
万能图书馆应助xx采纳,获得10
5秒前
5秒前
李小木子发布了新的文献求助10
6秒前
平淡南松发布了新的文献求助10
6秒前
FAPI关注了科研通微信公众号
7秒前
饭神仙鱼完成签到,获得积分10
8秒前
思无邪发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
冰冰发布了新的文献求助10
11秒前
研友_VZG7GZ应助hedianmoony采纳,获得10
11秒前
Sunech给Sunech的求助进行了留言
12秒前
12秒前
Sunnut发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
蝉鸣发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
我的路发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
鸭鸭完成签到,获得积分10
20秒前
赘婿应助茗姜采纳,获得10
21秒前
zhy完成签到,获得积分10
22秒前
柏莉应助平淡南松采纳,获得10
22秒前
22秒前
22秒前
22秒前
Sunnut完成签到,获得积分10
23秒前
乐乐应助我的路采纳,获得10
23秒前
24秒前
240325发布了新的文献求助10
24秒前
27秒前
28秒前
我的路完成签到,获得积分20
28秒前
29秒前
zzzz完成签到,获得积分10
29秒前
30秒前
高分求助中
LNG地下式貯槽指針(JGA指-107) 1000
LNG地上式貯槽指針 (JGA指 ; 108) 1000
Impact of Mitophagy-Related Genes on the Diagnosis and Development of Esophageal Squamous Cell Carcinoma via Single-Cell RNA-seq Analysis and Machine Learning Algorithms 900
QMS18Ed2 | process management. 2nd ed 600
LNG as a marine fuel—Safety and Operational Guidelines - Bunkering 560
Exploring Mitochondrial Autophagy Dysregulation in Osteosarcoma: Its Implications for Prognosis and Targeted Therapy 500
九经直音韵母研究 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 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 基因 遗传学 物理化学 催化作用 免疫学 细胞生物学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2936433
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2592152
关于积分的说明 6983637
捐赠科研通 2236655
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1187910
版权声明 589899
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 581484