代謝的に操作された大腸菌株によるスクロースからのポリヒドロキシアルカン酸の生合成

スクロースの利用は、スクロースをグルコースとフルクトースに加水分解するマンハイミアコサイミイカイインピジップロジュンセンスβ-フルクトフラノシダーゼ（SACC）の発現により、大腸菌株に確立されています。ショ糖を利用できる組換え大腸菌株は、ポリ（3-ヒドロキシブチレート）[P（3HB）]およびポリ（3-ヒドロキシブチレート-CO乳酸）[P（3HB-CO-LA）]を生成する能力について調べられました。スクロース。ラルストニアユートロファファカブとSACCを発現する組換え大腸菌株を20 g/Lのスクロースを含むMR培地で培養した場合、すべての組換え大腸菌株はショ糖からP（3HB）を生成する可能性があります。また、Pseudomonas sp。を発現する組換え大腸菌株。MBEL 6-19 PHAC1437、Clostridium Propionicum PCT540、R。EutrophaPhaab酵素とSACCは、スクロースからP（3HB-CO-LA）を生成する可能性があります。検査された大腸菌株の中で、組換え大腸菌XL1-Blueは、P（3HB）（53.60±2.55 wt％）およびP（3HB-CO-LA）（29.44±0.39 wt％）の最高含有量を生成しました。バッチ発酵では、組換え大腸菌XL1-Blue株は唯一の炭素源として20 g/Lのショ糖を完全に消費し、3.76 g/LのP（3HB）および1.82 g/LのP（3HB- - の生成をサポートしました。CO-LA）それぞれ38.21 WT％P（3HB）および20.88 WT％P（3HB-CO-LA）含有量。この研究で開発された組換え大腸菌株は、豊富で安価な炭素源であるスクロースからのポリヒドロキシアルカノエート（PHA）の生産のための費用効率の高いバイオリファイナリーを確立するために使用できます。

Sucrose utilization has been established in Escherichia coli strains by expression of Mannheimia succiniciproducens β-fructofuranosidase (SacC), which hydrolyzes sucrose into glucose and fructose. Recombinant E. coli strains that can utilize sucrose were examined for their abilities to produce poly(3-hydroxybutyrate) [P(3HB)] and poly(3-hydroxybutyrate-co-lactate) [P(3HB-co-LA)] from sucrose. When recombinant E. coli strains expressing Ralstonia eutropha PhaCAB and SacC were cultured in MR medium containing 20 g/L of sucrose, all recombinant E. coli strains could produce P(3HB) from sucrose. Also, recombinant E. coli strains expressing Pseudomonas sp. MBEL 6-19 PhaC1437, Clostridium propionicum Pct540, R. eutropha PhaAB enzymes along with SacC could produce P(3HB-co-LA) from sucrose. Among the examined E. coli strains, recombinant E. coli XL1-Blue produced the highest contents of P(3HB) (53.60 ± 2.55 wt%) and P(3HB-co-LA) (29.44 ± 0.39 wt%). In the batch fermentations, recombinant E. coli XL1-Blue strains completely consumed 20 g/L of sucrose as the sole carbon source and supported the production of 3.76 g/L of P(3HB) and 1.82 g/L of P(3HB-co-LA) with 38.21 wt% P(3HB) and 20.88 wt% P(3HB-co-LA) contents, respectively. Recombinant E. coli strains developed in this study can be used to establish a cost-efficient biorefinery for the production of polyhydroxyalkanoates (PHAs) from sucrose, which is an abundant and inexpensive carbon source.