in vitroで二酸化炭素を固定するための合成経路

二酸化炭素（CO2）は、将来のグリーン経済にとって重要な炭素原料です。これには、マルチカーボン化合物への変換のための効率的な戦略の開発が必要です。in vitroでのCO2の連続固定のための合成サイクルについて説明します。クロトニル - コエンザイムA（COA）/エチルマロニル-CoA/ヒドロキシブチリル-CoA（CETCE）サイクルは、タンパク質の1分あたり1分あたり1分あたりCO2の5ナノモールの速度でCO2を有機分子に変換する17の酵素の反応ネットワークです。ケッチサイクルは、生命の3つのドメインすべての9つの異なる生物に由来する酵素で確立され、酵素エンジニアリングと代謝校正によって最適化された代謝レトロシンセシスによってドラフトされました。セッチサイクルは、6つの自然に進化したCO2固定経路に7番目の合成代替物を追加し、それによりin vitroおよびin vivoアプリケーションへの道を開きます。

Carbon dioxide (CO2) is an important carbon feedstock for a future green economy. This requires the development of efficient strategies for its conversion into multicarbon compounds. We describe a synthetic cycle for the continuous fixation of CO2 in vitro. The crotonyl-coenzyme A (CoA)/ethylmalonyl-CoA/hydroxybutyryl-CoA (CETCH) cycle is a reaction network of 17 enzymes that converts CO2 into organic molecules at a rate of 5 nanomoles of CO2 per minute per milligram of protein. The CETCH cycle was drafted by metabolic retrosynthesis, established with enzymes originating from nine different organisms of all three domains of life, and optimized in several rounds by enzyme engineering and metabolic proofreading. The CETCH cycle adds a seventh, synthetic alternative to the six naturally evolved CO2 fixation pathways, thereby opening the way for in vitro and in vivo applications.