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A new fermentation process allows large-scale production of human milk oligosaccharides by metabolically engineered bacteria.

发酵 食品科学 细菌 化学 代谢工程
作者
Bernard Priem,Michel Gilbert,Warren W. Wakarchuk,Alain Heyraud,Eric Samain
出处
期刊:Glycobiology [Oxford University Press]
卷期号:12 (4): 235-240 被引量:144
标识
DOI:10.1093/glycob/12.4.235
摘要

When fed to a beta-galactosidase-negative (lacZ(-)) Escherichia coli strain that was grown on an alternative carbon source (such as glycerol), lactose accumulated intracellularly on induction of the lactose permease. We showed that intracellular lactose was efficiently glycosylated when genes of glycosyltransferase that use lactose as acceptor were expressed. High-cell-density cultivation of lacZ(-) strains that overexpressed the beta 1,3 N acetyl glucosaminyltransferase lgtA gene of Neisseria meningitidis resulted in the synthesis of 6 g x L(-1) of the expected trisaccharide (GlcNAc beta 1-3Gal beta 1-4Glc). When the beta 1,4 galactosyltransferase lgtB gene of N. meningitidis was coexpressed with lgtA, the trisaccharide was further converted to lacto-N-neotetraose (Gal beta 1-4GlcNAc beta 1-3Gal beta 1-4Glc) and lacto-N-neoheaxose with a yield higher than 5 g x L(-1). In a similar way, the nanA(-) E. coli strain that was devoid of NeuAc aldolase activity accumulated NeuAc on induction of the NanT permease and the lacZ(-) nanA(-) strain that overexpressed the N. meningitidis genes of the alpha2,3 sialyltransferase and of the CMP-NeuAc synthase efficiently produced sialyllactose (NeuAc alpha 2-3Gal beta 1-4Glc) from exogenous NeuAc and lactose.
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