Dynamic flux balance analysis of high cell density fed‐batch culture of Escherichia coli BL21 (DE3) with mass spectrometry‐based spent media analysis

生物过程 代谢通量分析 大肠杆菌 通量平衡分析 焊剂(冶金) 重组DNA 质谱法 化学 生物系统 色谱法 生物化学 系统生物学 生化工程 生物 计算生物学 新陈代谢 有机化学 古生物学 基因 工程类
作者
Hardik Dodia,Vivek Mishra,Prajval Nakrani,Charandatta Muddana,Anant Kedia,Sneha Rana,Deepti Sahasrabuddhe,Pramod P. Wangikar
出处
期刊:Biotechnology and Bioengineering [Wiley]
卷期号:121 (4): 1393-1405 被引量:2
标识
DOI:10.1002/bit.28654
摘要

Abstract Dynamic flux balance analysis (FBA) allows estimation of intracellular reaction rates using organism‐specific genome‐scale metabolic models (GSMM) and by assuming instantaneous pseudo‐steady states for processes that are inherently dynamic. This technique is well‐suited for industrial bioprocesses employing complex media characterized by a hierarchy of substrate uptake and product secretion. However, knowledge of exchange rates of many components of the media would be required to obtain meaningful results. Here, we performed spent media analysis using mass spectrometry coupled with liquid and gas chromatography for a fed‐batch, high‐cell density cultivation of Escherichia coli BL21(DE3) expressing a recombinant protein. Time course measurements thus obtained for 246 metabolites were converted to instantaneous exchange rates. These were then used as constraints for dynamic FBA using a previously reported GSMM, thus providing insights into how the flux map evolves through the process. Changes in tri‐carboxylic acid cycle fluxes correlated with the increased demand for energy during recombinant protein production. The results show how amino acids act as hubs for the synthesis of other cellular metabolites. Our results provide a deeper understanding of an industrial bioprocess and will have implications in further optimizing the process.
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
瘪良科研完成签到,获得积分10
1秒前
大海发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
科研通AI2S应助安详的冰彤采纳,获得10
5秒前
8秒前
9秒前
15867589086发布了新的文献求助10
15秒前
Caism发布了新的文献求助10
16秒前
Shueason完成签到 ,获得积分10
18秒前
英俊的铭应助魔幻的依云采纳,获得10
20秒前
小景007完成签到,获得积分10
21秒前
chloe发布了新的文献求助10
21秒前
15867589086完成签到,获得积分10
23秒前
徐安琪完成签到,获得积分10
23秒前
彩色伯云完成签到,获得积分10
24秒前
华仔应助balabala采纳,获得10
24秒前
tomorrow505应助nnnn采纳,获得10
26秒前
星星点灯完成签到,获得积分20
27秒前
英姑应助Niu采纳,获得10
30秒前
33秒前
Jasper应助chloe采纳,获得10
33秒前
鲤鱼远望发布了新的文献求助10
36秒前
冰凌心恋发布了新的文献求助10
37秒前
Caism完成签到,获得积分10
38秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
40秒前
Leif应助科研通管家采纳,获得10
40秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
40秒前
一一应助科研通管家采纳,获得10
40秒前
40秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
40秒前
40秒前
我是老大应助自然的以柳采纳,获得30
42秒前
领导范儿应助默默海露采纳,获得10
45秒前
潇洒的如松完成签到,获得积分10
46秒前
旧安江人发布了新的文献求助10
48秒前
共享精神应助忧伤的半梅采纳,获得10
48秒前
48秒前
48秒前
50秒前
51秒前
高分求助中
Solution Manual for Strategic Compensation A Human Resource Management Approach 1200
Natural History of Mantodea 螳螂的自然史 1000
Glucuronolactone Market Outlook Report: Industry Size, Competition, Trends and Growth Opportunities by Region, YoY Forecasts from 2024 to 2031 800
A Photographic Guide to Mantis of China 常见螳螂野外识别手册 800
Zeitschrift für Orient-Archäologie 500
Autoregulatory progressive resistance exercise: linear versus a velocity-based flexible model 500
Synchrotron X-Ray Methods in Clay Science 300
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 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3340656
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2968590
关于积分的说明 8634286
捐赠科研通 2648111
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1450010
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 671649
邀请新用户注册赠送积分活动 660693