リファクタリング酸化還元補因子再生のためのキシロース還元酵素の発現によるα、ω-ジカルボン酸産生の増強

全細胞の生体触媒によるα、ω-ジカルボン酸（DCA）の産生は、多くの場合、補因子再生によって制限されます。ここでは、ω-酸化経路遺伝子（モノオキシゲナーゼ、アルコールデヒドロゲナーゼ、およびアルデヒドデヒドロゲナーゼ）を、コメタボリをコメタボロ化するグルコセとキシロースを株に誘導するために、キシロース還元酵素（XR）遺伝子と共発現して、補因子を再生しました。得られたひずみは、XRのないコントロール株と比較してDCA産生の180％増加を示し、キシロースの存在下でキシリトールを生成しました。他のω-酸化経路遺伝子を使用しないモノオキシゲナーゼとXRの発現は、テトラデカネジオ酸濃度の追加の増加と95％の基質変換をもたらし、コントロール株に関連するものよりも198％高かった。XRの発現は、システムが補因子を再生およびバランスをとることにより、最大基板変換効率を達成するのに役立ちました。α、ω-DCAの工業生産のための効率的なプラットフォームとして機能する可能性があります。

The production of α,ω-dicarboxylic acids (DCAs) by whole-cell biocatalysis is often limited by cofactor regeneration. Here, ω-oxidation pathway genes (monooxygenase, alcohol dehydrogenase, and aldehyde dehydrogenase) were coexpressed with a xylose reductase (XR) gene to regenerate cofactors in an engineered Escherichia coli strain that cometabolizes glucose and xylose. The resulting strain exhibited a 180% increase in DCA production compared with the control strain without XR, and produced xylitol in the presence of xylose. Expression of monooxygenase and XR without other ω-oxidation pathway genes resulted in an additional increase in tetradecanedioic acid concentration and a substrate conversion of 95%, which was 198% higher than that associated with the control strain. The expression of XR helped the system to regenerate and balance the cofactors thereby achieving maximum substrate conversion efficiency. It could serve as an efficient platform for the industrial production of α,ω-DCAs.