生物合成作为一种减碳合成技术能够缓解全球CO2排放问题,其中厌氧微生物的Wood-Ljungdahl通路与反向β-氧化(r-BOX, reverse β-oxidation)结合是解决该问题的一种具有前景的方法。
近日,西北大学Michael C. Jewett、南佛罗里达大学Ramon Gonzalez、LanzaTech公司Michael Köpke等报道通过高通量体外原型工作流方法,通过不进行细胞提取的方式调节r-BOX鉴别出具有更好产物选择性的酶组,从而筛选了762个独特的通路。
将这些筛选的通路用于大肠杆菌(Escherichia coli )能够选择性生成丁酸(4.9±0.1 g L-1),己酸(3.06±0.03 g L-1),己醇(1.0±0.1 g L-1),性能是目前相关报道中使用这种细菌所得到的最好结果。此外,作者通过将通路用于自产醇梭菌(Clostridium autoethanogenum),能够从合成气出发生成己醇,在1.5 L容器中通过连续发酵的方式,产率达到0.26 g L-1。这项研究能够用于生物制造和工业生物科技领域优化r-BOX衍生产物。由于这项研究的重要性,自然·催化的编辑Jan-Stefan Völler对该研究进行总结与评述。
本文要点
参考文献
Völler, JS. Correlating sustainable biosynthesis. Nat Catal 5, 466 (2022)
DOI: 10.1038/s41929-022-00815-1
https://www.nature.com/articles/s41929-022-00815-1
Vögeli, B., Schulz, L., Garg, S. et al. Cell-free prototyping enables implementation of optimized reverse β-oxidation pathways in heterotrophic and autotrophic bacteria. Nat Commun 13, 3058 (2022)
DOI: 10.1038/s41467-022-30571-6
https://www.nature.com/articles/s41467-022-30571-6