Design of a cofactor self‐sufficient whole‐cell biocatalyst for enzymatic asymmetric reduction via engineered metabolic pathways and multi‐enzyme cascade

NAD+激酶 生物催化 辅因子 化学 生物化学 代谢工程 氧化还原 立体化学 催化作用 有机化学 反应机理
作者
Shu‐Ping Zou,Bing Zhang,Yuyue Han,Jinlong Liu,Kuo Zhao,Ya‐Ping Xue,Yu‐Guo Zheng
出处
期刊:Biotechnology Journal [Wiley]
卷期号:19 (3) 被引量:1
标识
DOI:10.1002/biot.202300744
摘要

Abstract NAD(P)H‐dependent oxidoreductases are crucial biocatalysts for synthesizing chiral compounds. Yet, the industrial implementation of enzymatic redox reactions is often hampered by an insufficient supply of expensive nicotinamide cofactors. Here, a cofactor self‐sufficient whole‐cell biocatalyst was developed for the enzymatic asymmetric reduction of 2‐oxo‐4‐[(hydroxy)(‐methyl)phosphinyl] butyric acid (PPO) to L‐phosphinothricin (L‐PPT). The endogenous NADP + pool was significantly enhanced by regulating Preiss‐Handler pathway toward NAD(H) synthesis and, in the meantime, introducing NAD kinase to phosphorylate NAD(H) toward NADP + . The intracellular NADP(H) concentration displayed a 2.97‐fold increase with the strategy compared with the wild‐type strain. Furthermore, a recombinant multi‐enzyme cascade biocatalytic system was constructed based on the Escherichia coli chassis. In order to balance multi‐enzyme co‐expression levels, the strategy of modulating rate‐limiting enzyme Pm GluDH by RBS strengths regulation successfully increased the catalytic efficiency of PPO conversion. Finally, the cofactor self‐sufficient whole‐cell biocatalyst effectively converted 300 mM PPO to L‐PPT in 2 h without the need to add exogenous cofactors, resulting in a 2.3‐fold increase in PPO conversion (%) from 43% to 100%, with a high space‐time yield of 706.2 g L −1 d −1 and 99.9% ee . Overall, this work demonstrates a technological example for constructing a cofactor self‐sufficient system for NADPH‐dependent redox biocatalysis.
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
尼古丁的味道完成签到 ,获得积分10
刚刚
炙热灵发布了新的文献求助20
1秒前
四喜完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
wwwteng呀完成签到,获得积分10
2秒前
可以的完成签到,获得积分20
2秒前
天边的云彩完成签到 ,获得积分10
3秒前
liu发布了新的文献求助10
3秒前
符从丹完成签到,获得积分10
4秒前
gwh发布了新的文献求助10
4秒前
QQ完成签到 ,获得积分10
5秒前
小二郎应助醋溜爆肚儿采纳,获得30
5秒前
niu完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
star009发布了新的文献求助10
6秒前
无花果应助ge采纳,获得10
6秒前
7秒前
苗条以南完成签到,获得积分10
8秒前
望北楼主完成签到,获得积分10
8秒前
自觉子默完成签到,获得积分10
8秒前
老西瓜发布了新的文献求助10
8秒前
oriole13完成签到,获得积分10
9秒前
可爱的函函应助boook采纳,获得10
9秒前
9秒前
cxy完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
Brain完成签到,获得积分10
10秒前
PSL完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
凡事发生必有利于我完成签到,获得积分10
11秒前
搞怪的访梦完成签到,获得积分10
12秒前
研友_nPPz9n完成签到,获得积分10
12秒前
斯文以蓝完成签到,获得积分10
12秒前
秘密完成签到,获得积分10
13秒前
抹茶泡泡完成签到 ,获得积分10
13秒前
Jasen完成签到,获得积分10
13秒前
我爱学习完成签到 ,获得积分10
13秒前
Taylor完成签到,获得积分20
13秒前
yy湫发布了新的文献求助10
13秒前
高分求助中
Evolution 3rd edition 1500
Lire en communiste 1000
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 700
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 700
the development of the right of privacy in new york 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
2-Acetyl-1-pyrroline: an important aroma component of cooked rice 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 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 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3180123
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2830514
关于积分的说明 7978030
捐赠科研通 2492090
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1329207
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 635704
版权声明 602954