in vivoでの人工in vivo強化UDP-グルコースシステムを介したサリドロシドの効率的な生合成は、基質として安価なショ糖を使用しています

貴重なフェニルエタノイドグリコシドであるサリドロシドは、その多様な生物学的特性で知られるローディオラ属に属する植物から得られます。現在、サリドロシドは、力価が低く、プロセスコストが高いため、依然として大規模な工業生産とはほど遠いものです。この研究では、in situでUDP-グルコース供給を促進することにより、初めてサリドロシド産生を増加させました。UDP-グルコースの可用性を改善するために、Rhodiolaから革新的にRhodiolaからUDP-グルコーストランスフェラーゼと組み合わせて機能するin vivo UDP-グルコース再生システムを構築しました。de novoサリドロシド合成を可能にするために、共培養が形成されました。ひずみの成長に対するチロソルの影響に直面して、緊張の耐性を高めるために適応的な実験室の進化戦略が実装されました。同様に、サリドロシドの産生は、発酵培地、2つの微生物の接種比、および接種サイズの改良により最適化されました。最終的なサリドロシド力価は3.8 g/Lに達しました。これは、既存のレポートでシェイクフラスコレベルで達成された最高の力価でした。そして、これは、スクロースを使用したin situ増強UDP-グルコース系でのサリドロシドの最初の成功した合成をマークしました。安価な基質の使用により、コストは93％削減されました。この成果は、他の顕著なグリコシドおよび天然化合物の合成をさらに調査するための堅牢な基盤を築きました。

Salidroside, a valuable phenylethanoid glycoside, is obtained from plants belonging to the Rhodiola genus, known for its diverse biological properties. At present, salidroside is still far from large-scale industrial production due to its lower titer and higher process cost. In this study, we have for the first time increased salidroside production by enhancing UDP-glucose supply in situ. We constructed an in vivo UDP-glucose regeneration system that works in conjunction with UDP-glucose transferase from Rhodiola innovatively to improve UDP-glucose availability. And a coculture was formed in order to enable de novo salidroside synthesis. Confronted with the influence of tyrosol on strain growth, an adaptive laboratory evolution strategy was implemented to enhance the strain's tolerance. Similarly, salidroside production was optimized through refinement of the fermentation medium, the inoculation ratio of the two microbes, and the inoculation size. The final salidroside titer reached 3.8 g/L. This was the highest titer achieved at the shake flask level in the existing reports. And this marked the first successful synthesis of salidroside in an in situ enhanced UDP-glucose system using sucrose. The cost was reduced by 93% due to the use of inexpensive substrates. This accomplishment laid a robust foundation for further investigations into the synthesis of other notable glycosides and natural compounds.