The expansion of microbial substrat

The expansion of microbial substrate and product scopes will be an important brick promoting future bioeconomy. In this study, an orthogonal pathway running in parallel to native metabolism and converting renewable dodecanoic acid methyl ester (DAME) via terminal alcohol and aldehyde to 12-aminododecanoic acid methyl ester (ADAME), a building block for the high-performance polymer Nylon 12, was engineered in Escherichia coli and optimized regarding substrate uptake, substrate requirements, host strain choice, flux, and product yield. Efficient DAME uptake was achieved by means of the hydrophobic outer membrane porin AlkL increasing maximum oxygenation and transamination activities 8.3 and 7.6-fold, respectively. An optimized coupling to the pyruvate node via a heterologous alanine dehydrogenase enabled efficient intracellular L-alanine supply, a prerequisite for self-sufficient whole-cell transaminase catalysis. Finally, the introduction of a respiratory chain-linked alcohol dehydrogenase enabled an increase in pathway flux, the minimization of undesired overoxidation to the respective carboxylic acid, and thus the efficient formation of ADAME as main product. The completely synthetic orthogonal pathway presented in this study sets the stage for Nylon 12 production from renewables. Its effective operation achieved via fine tuning the connectivity to native cell functionalities emphasizes the potential of this concept to expand microbial substrate and product scopes.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

การขยายตัวของจุลินทรีย์พื้นและขอบเขตของผลิตภัณฑ์จะเป็นอิฐสำคัญส่งเสริม bioeconomy ในอนาคต ในการศึกษานี้ การเดินแบบทำงานไปพร้อม ๆ การเผาผลาญอาหารพื้นเมือง และแปลง dodecanoic ทดแทนกรดเมทิลเอสเทอร์ (ดาม) ผ่านเทอร์มินัลแอลกอฮอล์แอลดีไฮด์ 12 aminododecanoic กรดเมทิลเอสเทอร์ (พรแซ่โค้ว), กลุ่มอาคารสำหรับเมอร์ประสิทธิภาพสูง 12 ไนลอน วิศวกรรมใน Escherichia coli และดีที่สุดเกี่ยวกับพื้นผิวดูดซึม กำหนดพื้นผิว เลือกสายพันธุ์ของโฮสต์ ฟลักซ์ และผล มีประสิทธิภาพในการดูดซึมดามสำเร็จ โดยเยื่อชั้นนอกเหนียวเหนอะหนะ porin AlkL เพิ่มออกซิเจนและ transamination กิจกรรมสูงสุด 8.3 และ 7.6-fold ตามลำดับ คลัปที่เหมาะสมเพื่อโหน pyruvate ผ่านการพร่อง heterologous อะลานีนใช้ intracellular L-อะลานีนอุปทานที่มีประสิทธิภาพ สำหรับเร่งปฏิกิริยา transaminase เซลล์ทั้งหมดที่พอเพียง ในที่สุด การแนะนำของพร่องแอลกอฮอล์โซ่เชื่อมโยงระบบทางเดินหายใจเปิดใช้งานการเพิ่มขึ้นของฟลักซ์ทางเดิน ลดของอุ้ overoxidation กรด carboxylic เกี่ยวข้อง และดังนั้นจึงเป็นมีประสิทธิภาพพรแซ่โค้วเป็นผลิตภัณฑ์หลัก เดินแบบสังเคราะห์อย่างสมบูรณ์ในการศึกษานี้ตั้งเวที 12 ไนลอนผลิตจากพลังงานทดแทน การดำเนินการมีประสิทธิภาพที่ทำได้ผ่านการเชื่อมต่อกับเซลล์ดั้งเดิมฟังก์ชันปรับละเอียดเน้นศักยภาพของแนวคิดนี้เพื่อขยายขอบเขตสินค้าและจุลินทรีย์พื้นผิว

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การขยายตัวของจุลินทรีย์สารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์ขอบเขตจะเป็นอิฐที่สำคัญส่งเสริม Bioeconomy อนาคต ในการศึกษานี้ทางเดินมุมฉากทำงานควบคู่ไปกับการเผาผลาญอาหารพื้นเมืองและการแปลงทดแทนกรด dodecanoic เมทิลเอสเตอร์ (DAME) ผ่านเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ Terminal และลดีไฮด์ 12 aminododecanoic เอสเตอร์ของกรดเมธิล (ADAME) ซึ่งเป็นกลุ่มอาคารสำหรับลิเมอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงไนล่อน 12 ได้รับการออกแบบใน Escherichia coli และเพิ่มประสิทธิภาพการดูดซึมสารตั้งต้นเกี่ยวกับความต้องการของพื้นผิวทางเลือกสายพันธุ์เจ้าภาพฟลักซ์และผลผลิตสินค้า การดูดซึม DAME มีประสิทธิภาพก็ประสบความสำเร็จโดยวิธีการที่ไม่ชอบน้ำด้านนอกเยื่อ Porin alkl การเพิ่มออกซิเจนและ transamination สูงสุดกิจกรรม 8.3 และ 7.6 เท่าตามลำดับ การมีเพศสัมพันธ์ที่ดีที่สุดไปยังโหนดไพรูผ่าน dehydrogenase อะลานีน heterologous เปิดการใช้งานอุปทาน L-อะลานีนที่มีประสิทธิภาพในเซลล์สิ่งที่จำเป็นสำหรับความพอเพียงทั้งเซลล์ transaminase ปฏิกิริยา ในที่สุดการเปิดตัวของห่วงโซ่การเชื่อมโยง dehydrogenase แอลกอฮอล์หายใจเปิดการใช้งานเพิ่มขึ้นในทางเดินไหลลดความ overoxidation ที่ไม่พึงประสงค์กับกรดคาร์บอกซิเกี่ยวข้องและทำให้การก่อตัวที่มีประสิทธิภาพของ ADAME เป็นผลิตภัณฑ์หลัก ทางเดินมุมฉากสังเคราะห์สมบูรณ์นำเสนอในการศึกษาครั้งนี้มีการตั้งเวทีสำหรับไนล่อน 12 การผลิตจากพลังงานหมุนเวียน การดำเนินงานที่มีประสิทธิภาพประสบความสำเร็จผ่านการปรับแต่งการเชื่อมต่อกับฟังก์ชันการทำงานของเซลล์พื้นเมืองเน้นศักยภาพของแนวคิดนี้ในการขยายจุลินทรีย์สารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์ขอบเขต

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การขยายตัวของพื้นผิวของจุลินทรีย์และขอบเขตผลิตภัณฑ์จะเป็นอิฐ bioeconomy ส่งเสริมที่สำคัญในอนาคต ในการศึกษานี้ ซึ่งเส้นทางวิ่งขนานกับพื้นเมือง เมแทบอลิซึม และแปลงหมุนเวียน กรดลอริกเมทิลเอสเทอร์ ( Dame ) ผ่านทาง terminal แอลกอฮอล์และ aldehydes 12 aminododecanoic กรดเมทิลเอสเทอร์ ( adame ) , การสร้างบล็อกสำหรับประสิทธิภาพสูงโพลิเมอร์ไนลอน 12 ถูกออกแบบใน Escherichia coli และเพิ่มประสิทธิภาพการดูดซึมสารอาหารตั้งต้นเกี่ยวกับความต้องการของโฮสต์ , ความเครียด ทางเลือก , ฟลักซ์และผลผลิต ผลิตภัณฑ์ ใช้ดามประสิทธิภาพทำโดยวิธีการของ ) เยื่อหุ้มชั้นนอกโปริน alkl เพิ่มออกซิเจนสูงสุดและทรานแอมิเนชันกิจกรรม 8.3 และ 7.6-fold ตามลำดับ การเพิ่มประสิทธิภาพการเชื่อมต่อกับโหนดผ่านอะลานีนดีไฮโดรจิเนสไพรูเวทชนิดใช้ใส่ Name มีประสิทธิภาพภายในเซลล์เป็นเบื้องต้นสำหรับพอเพียงทั้ง 4 เซลล์ปฏิกิริยา ในที่สุด การใช้แอลกอฮอล์ dehydrogenase เชื่อมโยงห่วงโซ่การหายใจเพิ่มขึ้นในเส้นทางการไหลของการไม่ overoxidation กับกรดคาร์บอกซิลิคแต่ละ และดังนั้นจึงมีประสิทธิภาพการ adame เป็นผลิตภัณฑ์หลัก เส้นทางทั้งหมดในการศึกษานี้ซึ่งสังเคราะห์นำเสนอชุดขั้นตอนสำหรับการผลิตไนลอน 12 จากพลังงานหมุนเวียน . การดำเนินงานที่มีประสิทธิภาพของความผ่านปรับการเชื่อมต่อฟังก์ชันมือถือพื้นเมืองเน้นศักยภาพของแนวคิดนี้ขยายขอบเขตของพื้นผิวและผลิตภัณฑ์