A cocktail of protein engineering strategies: Breaking the enzyme bottleneck one by one for high UTP production in vitro

生物化学 激酶 聚磷酸盐 核苷 核苷二磷酸激酶 化学 三磷酸腺苷 磷酸盐
作者
Zonglin Li,Chuanqi Sun,Longwei Lou,Zhimin Li
出处
期刊:Biotechnology and Bioengineering [Wiley]
卷期号:119 (6): 1405-1415 被引量:5
标识
DOI:10.1002/bit.28061
摘要

The pyrimidine metabolic pathway is tightly regulated in microorganisms, allowing limited success in metabolic engineering for the production of pathway-related substances. Here, we constructed a four-enzyme coupled system for the in vitro production of uridine triphosphate (UTP). The enzymes used include nucleoside kinase, uridylate kinase, nucleoside diphosphate kinase, and polyphosphate kinase for energy regeneration. All these enzymes are derived from extremophiles. To increase the total and unit time yield of the product, three enzymes other than polyphosphate kinase were modified separately by multiple protein engineering strategies. A nucleoside kinase variant with increased specific activity from 2.7 to 36.5 U/mg, a uridylate kinase variant (specific activity of 37.1 U/mg) with a 5.2-fold increase in thermostability, and a nucleoside diphosphate kinase variant with a 2-fold increase in a specific activity to over 900 U/mg were obtained, respectively. The reaction conditions of the coupled system were further optimized, and a two-stage method was taken to avoid the problem of enzymatic pH adaptation mismatch. Under optimal conditions, this system can produce more than 65 mM UTP (31.5 g/L) in 3.0 h. The substrate conversion rate exceeded 98% and the maximum UTP productivity reached 40 mM/h.
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
木光完成签到,获得积分20
刚刚
太拗口哟完成签到,获得积分10
24秒前
30秒前
六等于三二一完成签到 ,获得积分10
47秒前
榆木小鸟完成签到 ,获得积分10
54秒前
任性星星完成签到 ,获得积分10
55秒前
lyk完成签到 ,获得积分10
56秒前
123完成签到 ,获得积分10
1分钟前
李浅墨完成签到 ,获得积分10
1分钟前
WLX001完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Singularity应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
Singularity应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
Singularity应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
Singularity应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
qiaobaqiao完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Din完成签到 ,获得积分10
1分钟前
zuhangzhao完成签到 ,获得积分10
1分钟前
名侦探柯基完成签到 ,获得积分10
2分钟前
幽默大象完成签到 ,获得积分10
2分钟前
l老王完成签到 ,获得积分10
2分钟前
等风来1234完成签到,获得积分10
2分钟前
高兴寒梦完成签到 ,获得积分10
2分钟前
一枝完成签到 ,获得积分10
2分钟前
所得皆所愿完成签到 ,获得积分10
3分钟前
没用的三轮完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
Singularity应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
雷九万班完成签到 ,获得积分10
3分钟前
不知道完成签到,获得积分10
3分钟前
Augusterny完成签到 ,获得积分10
3分钟前
Feng5945完成签到 ,获得积分10
3分钟前
cfsyyfujia完成签到 ,获得积分10
3分钟前
林黛玉倒拔垂杨柳完成签到 ,获得积分10
3分钟前
淡淡醉波wuliao完成签到 ,获得积分10
3分钟前
xixi很困完成签到 ,获得积分10
4分钟前
愉快的冰萍完成签到 ,获得积分10
4分钟前
在水一方应助激情的含巧采纳,获得10
4分钟前
isedu完成签到,获得积分10
5分钟前
Singularity应助科研通管家采纳,获得10
5分钟前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Defense against predation 800
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 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 3137039
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2788014
关于积分的说明 7784284
捐赠科研通 2444088
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1299724
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 625536
版权声明 601010