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Cis-Aconitate DecarboxylaseをコードするAspergillus terreus cadaは、イタコン酸（IA）生合成に不可欠な遺伝子ですが、ほとんどの産業宿主では主に不溶性凝集体として表されます。これは、IA生産のための組換え戦略の開発のためのハードルでした。ここでは、最初の10個のコドン（ATGを除く）に同義語コドンを含むCADA遺伝子の同義語コドンバリアント（SCV）のライブラリを作成し、大腸菌でスクリーニングしました。陽性クローンの中で、大腸菌SCVCADA_NO8は、可溶性画分で発現したCADAの95％以上を示し、生産走行では、0.5％グルコースを補充したLuria-Bertaniブロスの野生型大腸菌よりも3倍多くIAを生成しました。0.85 g/Lクエン酸塩と1％グリセロールを含む最小培地では、イソプロピルβ-D-1-チオガラクトピラノシドによる誘導後の72時間の培養中に、大腸菌SCVCADA_NO8が985.6±33.4 mg/L IAを産生しました。2つの段階（成長と窒素の制限条件）で構成される2-L FEDバッチ発酵で、SCV_CADA遺伝子のみを導入し、IA生産の培養条件を最適化することにより、大腸菌を使用して7.2 g/L IAを取得しました。これらの結果は、代謝工学と組み合わせることができ、産業用IA生産者として大腸菌株を生成できます。バイオテクノール。Bioeng。2016; 113：1504-1510。©2015 Wiley Periodicals、Inc。
Cis-Aconitate DecarboxylaseをコードするAspergillus terreus cadaは、イタコン酸（IA）生合成に不可欠な遺伝子ですが、ほとんどの産業宿主では主に不溶性凝集体として表されます。これは、IA生産のための組換え戦略の開発のためのハードルでした。ここでは、最初の10個のコドン（ATGを除く）に同義語コドンを含むCADA遺伝子の同義語コドンバリアント（SCV）のライブラリを作成し、大腸菌でスクリーニングしました。陽性クローンの中で、大腸菌SCVCADA_NO8は、可溶性画分で発現したCADAの95％以上を示し、生産走行では、0.5％グルコースを補充したLuria-Bertaniブロスの野生型大腸菌よりも3倍多くIAを生成しました。0.85 g/Lクエン酸塩と1％グリセロールを含む最小培地では、イソプロピルβ-D-1-チオガラクトピラノシドによる誘導後の72時間の培養中に、大腸菌SCVCADA_NO8が985.6±33.4 mg/L IAを産生しました。2つの段階（成長と窒素の制限条件）で構成される2-L FEDバッチ発酵で、SCV_CADA遺伝子のみを導入し、IA生産の培養条件を最適化することにより、大腸菌を使用して7.2 g/L IAを取得しました。これらの結果は、代謝工学と組み合わせることができ、産業用IA生産者として大腸菌株を生成できます。バイオテクノール。Bioeng。2016; 113：1504-1510。©2015 Wiley Periodicals、Inc。
Aspergillus terreus cadA, encoding cis-aconitate decarboxylase, is an essential gene for itaconic acid (IA) biosynthesis, but it is primarily expressed as insoluble aggregates in most industrial hosts. This has been a hurdle for the development of recombinant strategies for IA production. Here, we created a library of synonymous codon variants (scv) of the cadA gene containing synonymous codons in the first 10 codons (except ATG) and screened it in Escherichia coli. Among positive clones, E. coli scvCadA_No8 showed more than 95% of expressed CadA in the soluble fraction, and in production runs, produced threefold more IA than wild-type E. coli in Luria-Bertani broth supplemented with 0.5% glucose. In M9 minimal media containing 0.85 g/L citrate and 1% glycerol, E. coli scvCadA_No8 produced 985.6 ± 33.4 mg/L IA during a 72-h culture after induction with isopropyl β-D-1-thiogalactopyranoside. In a 2-L fed-batch fermentation consisting of two stages (growth and nitrogen limitation conditions), we obtained 7.2 g/L IA by using E. coli by introducing only the scv_cadA gene and optimizing culture conditions for IA production. These results could be combined with metabolic engineering and generate an E. coli strain as an industrial IA producer. Biotechnol. Bioeng. 2016;113: 1504-1510. © 2015 Wiley Periodicals, Inc.
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