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研究人员利用酿酒酵母开展组合工程提高 ITA 生产研究,获高产菌株,产量达新高度。
衣康酸(ITA)是一种不饱和有机酸,因其作为聚合物构建模块的多功能性而用于工业生产。利用经济高效且可再生的原料,通过工程微生物细胞工厂来生物合成 ITA,这一研究备受关注。在本研究中,研究人员利用酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)进行组合工程,以提高 ITA 的产量。首先,将外源顺乌头酸脱羧酶(cis-aconitic acid decarboxylase,CAD)整合到酿酒酵母中,构建出能够生产 ITA 的底盘细胞。接着,通过改变驱动 CAD 表达的启动子,消除了限速步骤,以此优化 ITA 的合成。同时,表达线粒体顺乌头酸转运蛋白 MTTA,促进前体的转运,使得 ITA 的滴度达到 244mg/L。此外,过表达截短的柠檬酸合酶 tCIT2 后,ITA 滴度提高到 409mg/L。最后,过表达转运蛋白 Qdr3 以增强 ITA 的输出,摇瓶培养时产量达到 578mg/L。在 5-L 生物反应器中,ITA 滴度达到 1.2g/L,这是目前报道的酿酒酵母生产 ITA 的最高水平。总体而言,研究人员通过组合代谢工程构建出了一种先进的重组酵母菌株,可用于高效生产 ITA。