Synthetic biology aspires to constr

Synthetic biology aspires to construct natural and non-natural pathways to useful compounds. However, pathways that rely on multiple promiscuous enzymes may branch, which might preclude selective production of the target compound. Here, we describe the assembly of a six-enzyme pathway in Escherichia coli for the synthesis of C50-astaxanthin, a non-natural purple carotenoid. We show that by judicious matching of engineered size-selectivity variants of the first two enzymes in the pathway, farnesyl diphosphate synthase (FDS) and carotenoid synthase (CrtM), branching and the production of non-target compounds can be suppressed, enriching the proportion of C50 backbones produced. We then further extend the C50 pathway using evolved or wild-type downstream enzymes. Despite not containing any substrate- or product-specific enzymes, the resulting pathway detectably produces only C50 carotenoids, including ∼ 90% C50-astaxanthin. Using this approach, highly selective pathways can be engineered without developing absolutely specific enzymes

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ชีววิทยาสังเคราะห์ปรารถนาจะสร้างเส้นทางธรรมชาติ และไม่ธรรมชาติสู่สารที่มีประโยชน์ อย่างไรก็ตาม ทางเดินที่อาศัยเอนไซม์หลายสมบัติอาจสาขา ซึ่งอาจห้ามเลือกผลิตสารเป้าหมาย ที่นี่ เราอธิบายประกอบของทางเดินหกเอนไซม์ใน Escherichia coli การสังเคราะห์ C50-astaxanthin, carotenoid สีม่วงแบบไม่ธรรมชาติ เราแสดง farnesyl โคลีนเพท synthase (FDS) และ carotenoid synthase (CrtM), สาขา และการผลิตของสารประกอบที่ไม่ใช่เป้าหมายสามารถถูกระงับ สัดส่วนของ C50 backbones สมบูรณ์ผลิต โดยตรงส่วนของวิศวกรรมใวขนาดย่อยของเอนไซม์ในทางเดินสองครั้งแรก เราแล้วการขยาย C50 เดินใช้พัฒนาหรือป่าชนิดปลายน้ำเอนไซม์ แม้จะไม่ประกอบด้วยเอนไซม์เฉพาะพื้นผิว หรือผลิตภัณฑ์ใด ๆ ทางเดินเกิด detectably ผลิตเพียง C50 แคโรทีนอยด์ รวมเดือน 90% C50 astaxanthin ใช้วิธีการนี้ อย่างสูงที่เลือกเส้นทางสามารถออกแบบมา โดยการพัฒนาเอนไซม์อย่างเฉพาะเจาะจง

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ชีววิทยาสังเคราะห์ปรารถนาที่จะสร้างทางเดินธรรมชาติและไม่ธรรมชาติสารประกอบที่มีประโยชน์ แต่ทางเดินที่ต้องพึ่งพาเอนไซม์สำส่อนหลายอาจสาขาซึ่งอาจดักคอการผลิตของสารประกอบเลือกเป้าหมาย ที่นี่เราจะอธิบายการชุมนุมของทางเดินหกเอนไซม์ใน Escherichia coli สำหรับการสังเคราะห์ C50-astaxanthin เป็น carotenoid สีม่วงที่ไม่ใช่ธรรมชาติ เราแสดงให้เห็นว่าจากการจับคู่ฉลาดของการออกแบบสายพันธุ์ขนาดหัวกะทิของทั้งสองเอนไซม์ครั้งแรกในทางเดิน farnesyl เพทเทส (FDS) และแคโรทีนเทส (CrtM) แยกและการผลิตของสารประกอบไม่ใช่เป้าหมายที่สามารถระงับการเพิ่มคุณค่าสัดส่วน ของ C50 backbones ผลิต จากนั้นเราจะต่อขยายทางเดิน C50 โดยใช้เอนไซม์พัฒนาหรือชนิดป่าปลายน้ำ แม้จะไม่ได้มีเอนไซม์ substrate- หรือผลิตภัณฑ์ที่เฉพาะเจาะจงใด ๆ ทางเดินที่เกิด detectably ผลิตเพียง carotenoids C50 รวมถึง ~ 90% C50-astaxanthin โดยใช้วิธีการนี​​้ทุลักทุเลหัวกะทิสามารถวิศวกรรมโดยไม่ต้องพัฒนาเอนไซม์เฉพาะอย่างยิ่ง

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ชีววิทยาสังเคราะห์ปรารถนาที่จะสร้างธรรมชาติและวิถีธรรมชาติปลอดสารที่มีประโยชน์ อย่างไรก็ตาม แนวทางที่ต้องอาศัยเอนไซม์อาจสำส่อนหลายสาขา ซึ่งอาจขัดขวางการผลิตสารประกอบเป้าหมายที่เลือก ที่นี่ เราอธิบายประกอบ 6 เส้นทางในแบคทีเรีย Escherichia coli เอนไซม์สำหรับการสังเคราะห์ของ c50 แอสตาแซนทิน ไม่ธรรมชาติสีม่วงใน . เราแสดงให้เห็นว่าโดยการจับคู่ที่รอบคอบของวิศวกรรมขนาดเลือกสายพันธุ์ของเอนไซม์ทั้งสองครั้งแรกในทางเดิน farnesyl พุ่งหลาว synthase ( FDS ) และแคโรทีนอยด์ ( crtm synthase ) , กิ่ง และการผลิตที่ไม่ใช่เป้าหมายของสารประกอบที่สามารถยับยั้งสมบูรณ์ของสัดส่วนของ c50 Gbps ผลิต เราก็ต่อขยายเส้นทางการวิวัฒนาการของเอนไซม์ c50 หรือปลายน้ำ แม้จะไม่ได้มีพื้นผิวใด ๆ -- หรือเอนไซม์ที่เฉพาะเจาะจงของผลิตภัณฑ์ ซึ่งทาง detectably ผลิตเพียง c50 แคโรทีนอยด์ รวมถึง∼ 90% c50 แอสทาแซนทิน . การใช้วิธีการนี้ ขอเลือกทางเดินสามารถปรับโดยไม่มีการพัฒนาเอนไซม์อย่างเฉพาะเจาะจง