CRISPR-Mediated rDNA Integration and Fluorescence Screening for Pathway Optimization in Pichia pastoris

清脆的 毕赤酵母 香叶醇 计算生物学 发起人 蛋白质工程 生物化学 定向进化 基因组工程 巴纳斯 遗传学 生物 化学 基因组编辑 基因表达 基因 核糖核酸 重组DNA 突变体 核糖核酸酶 食品科学 精油
作者
Xiaojing Jiang,Mengxin Li,Zhijiao Wang,Cuifang Ye,Jucan Gao,Xiaowei Ai,Jingfei Bao,Jintao Cheng,Jiazhang Lian
标识
DOI:10.1021/cbe.4c00104
摘要

Gene dosage amplification is an effective strategy to improve the performance of heterologous genes and pathways. Pichia pastoris is an excellent recombinant protein expression host with high efficiency in protein folding and glycosylation. However, the traditional iterative multicopy integration method typically faces challenges such as being time-consuming and having high cost and potential gene mutations. Accordingly, we established CRISPR-mediated rDNA integration and fluorescence screening for pathway optimization (CRISPO) for multicopy pathway integration in a single-step and antibiotic-free manner. With geraniol biosynthesis as a case study, we designed CRISPO based on the use of glycerol-induced and glucose-repressed promoters (CRISPOi) or strong constitutive promoters (CRISPOc) to drive the expression of the red fluorescent protein mCherry as the screening marker. We employed CRISPOi for stable strain construction by multicopy integration of the geraniol synthase encoding gene, achieving a 19.5-fold increase in geraniol production. We demonstrated CRISPOc for visualizing and determining the rate-limiting steps of the mevalonate pathway, with HMG1 and ERG12 identified as the major rate-limiting enzymes through two rounds of exploration. Ultimately, CRISPO enabled us to construct an engineered P. pastoris strain producing 1.66 g/L geraniol (with a total of 2.12 g/L monoterpenoids) and 6.27 g/L geraniol (with a total of 6.48 g/L monoterpenoids) in 24-well plates and 5 L fermenters, respectively, representing the highest titer and productivity of geraniol ever reported. CRISPO is an important addition to the synthetic biology toolbox for the construction and optimization of P. pastoris cell factories.
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
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
王佳琪完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
超子发布了新的文献求助10
刚刚
michael发布了新的文献求助30
刚刚
小崽总完成签到,获得积分10
1秒前
多罗罗完成签到,获得积分10
2秒前
落花生完成签到,获得积分10
2秒前
粗犷的灵松完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
yjzzz完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
路寻完成签到,获得积分10
3秒前
zzyt完成签到,获得积分10
3秒前
wen发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
明理小蜜蜂完成签到,获得积分20
5秒前
5秒前
Angelica1021完成签到 ,获得积分10
7秒前
zzyt发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
zhihaiyu完成签到 ,获得积分10
8秒前
lyric发布了新的文献求助10
8秒前
飞云之下发布了新的文献求助10
9秒前
星空完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
279完成签到,获得积分10
9秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
小阳完成签到 ,获得积分10
9秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
jiangshanshan发布了新的文献求助10
10秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
11秒前
池羽完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
Aerospace Engineering Education During the First Century of Flight 2000
从k到英国情人 1700
„Semitische Wissenschaften“? 1510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5773892
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5614543
关于积分的说明 15433335
捐赠科研通 4906309
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2640191
邀请新用户注册赠送积分活动 1588031
关于科研通互助平台的介绍 1543027