Engineering Escherichia coli for selective 1-decanol production using the reverse β-oxidation (rBOX) pathway

大肠杆菌 生物化学 发酵 产量(工程) 代谢工程 化学 生物反应器 脱氢酶 诱导剂 蛋白质工程 生物 有机化学 材料科学 基因 冶金
作者
Jing Chen,Ramon Gonzalez
出处
期刊:Metabolic Engineering [Elsevier]
卷期号:79: 173-181
标识
DOI:10.1016/j.ymben.2023.07.006
摘要

1-Decanol has great value in the pharmaceutical and fragrance industries and plays an important role in the chemical industry. In this study, we engineered Escherichia coli to selectively synthesize 1-decanol by using enzymes of the core reverse β-oxidation (rBOX) pathway and termination module with overlapping chain-length specificity. Through screening for acyl-CoA reductase termination enzymes and proper regulation of rBOX pathway expression, a 1-decanol titer of 1.4 g/L was achieved. Further improvements were realized by engineering pyruvate dissimilation to ensure the generation of NADH through pyruvate dehydrogenase (PDH) and reducing byproduct synthesis via a tailored YigI thioesterase knockout, increasing 1-decanol titer to 1.9 g/L. The engineered strain produced about 4.4 g/L 1-decanol with a yield of 0.21 g/g in 36 h in a bi-phasic fermentation that used a dodecane overlay to increase 1-decanol transport and reduce its toxicity. Adjustment of pathway expression (varying inducer concentration) and cell growth (oxygen availability) enabled 1-decanol production at 6.1 g/L (0.26 g/g yield) and 10.05 g/L (0.2 g/g yield) using rich medium in shake flasks and bioreactor, respectively. Remarkably, the use of minimal medium resulted in 1-decanol production with 100% specificity at 2.8 g/L (0.14 g/g yield) and a per cell mass yield higher than rich medium. These 1-decanol titers, yields and purity are at least 10-fold higher than others reported to date and the engineered strain shows great potential for industrial production. Taken together, our findings suggest that using rBOX pathway and termination enzymes of proper chain-length specificity in combination with optimal chassis engineering should be an effective approach for the selective production of alcohols.
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
七分饱完成签到,获得积分10
刚刚
mimi完成签到,获得积分10
1秒前
LLLeon0完成签到,获得积分10
2秒前
caicai完成签到,获得积分10
2秒前
赘婿应助Moriarty采纳,获得10
3秒前
fosca完成签到,获得积分10
3秒前
Xu完成签到 ,获得积分10
3秒前
神勇的砖头完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
pcyang发布了新的文献求助30
4秒前
heyan完成签到,获得积分10
4秒前
Singularity应助宋宋采纳,获得10
5秒前
幸福大白发布了新的文献求助10
5秒前
凉鱼城完成签到,获得积分10
5秒前
小汪小汪发布了新的文献求助10
6秒前
yh完成签到,获得积分10
6秒前
洋洋爱吃枣完成签到 ,获得积分10
6秒前
兴奋的渊思完成签到,获得积分10
6秒前
emile发布了新的文献求助10
6秒前
茗泠发布了新的文献求助10
7秒前
Owen应助罗罗诺亚采纳,获得10
7秒前
Cheryy完成签到,获得积分10
7秒前
ColorNeptune发布了新的文献求助30
7秒前
7秒前
每每反完成签到,获得积分10
8秒前
lili发布了新的文献求助10
8秒前
WH关注了科研通微信公众号
9秒前
琅伊应助111采纳,获得10
9秒前
10秒前
隐形荟完成签到 ,获得积分10
10秒前
科小白完成签到 ,获得积分10
10秒前
林夕完成签到,获得积分10
11秒前
NexusExplorer应助ruanyh采纳,获得10
11秒前
Cynthia完成签到 ,获得积分10
11秒前
宋宋完成签到,获得积分10
11秒前
霸气语风完成签到,获得积分20
11秒前
我是老大应助花花花花采纳,获得10
11秒前
霜序初四完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2000
The ACS Guide to Scholarly Communication 2000
Studien zur Ideengeschichte der Gesetzgebung 1000
TM 5-855-1(Fundamentals of protective design for conventional weapons) 1000
Threaded Harmony: A Sustainable Approach to Fashion 810
Pharmacogenomics: Applications to Patient Care, Third Edition 800
Ожившие листья и блуждающие цветы. Практическое руководство по содержанию богомолов [Alive leaves and wandering flowers. A practical guide for keeping praying mantises] 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 3078040
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2730848
关于积分的说明 7515295
捐赠科研通 2379215
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1261608
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 611611
版权声明 597349