"바이오센서와 대사 네트워크 최적화 전략을 결합하여 향상된 l?threonine 생산을 위해Escherichia coli는"2025년 3월 강남대 요지명팀이 발표한생물연료 및 생물제품용 생물기술이전 글.이 연구는 L-소아미노산 생산 균의 생산 능력을 더욱 향상시키기 위해 일련의 엔지니어링 전략을 제시합니다.

본 연구는 산업 응용 잠재력을 가진 L-소아미노산 다수확 균주를 개발했을 뿐만 아니라, 고감도 L-소아미노산 바이오센서를 구축하는 새로운 방법을 보여주었다다른 화학품에 대한 바이오센서 개발에 새로운 아이디어를 제공했다.

고감도 L-소아미노산 바이오센서를 개발하기 위해 연구자는 먼저 MG1655에 0~60g/L의 외원 소아미노산을 가하고 전사조학 분석을 진행하여 32개의 발현량이 소아미노산과 관련이 있는 유전자를 선별하였다.21개의 부팅 서브 구축 eGFP 보고서 문고에 더 초점을 맞춘 후 PcysK 응답이 가장 좋고 선형적이라는 것을 확인했지만 천연 소자 임계값이 좁고 가짜 양성이 높아 후속 최적화가 필요하다.

천연 센서의 민감도가 낮고 임계값이 좁은 결함을 극복하기 위해"cys"시리즈 부팅 서브를 인공적으로 개조하는 것을 연구합니다.

기존 시스템에 비해 pSensorThr 오류 필터링 위험은 낮지만 응답 범위는 여전히 좁기 때문에 응답 범위를 더욱 최적화하여 적용성을 확대해야 한다.

온도 민감 돌연변이 입자 MP6ts를 THR36-L19에 도입하여 30 ° C에서 유도, 42 ° C에서 입자를 제거하여 대규모 돌연변이 문고를 빠르게 구축한다;이어 pSensorThr를 도입하고 FACS, QPix 고통량 선별장비로 5차례'돌연변이-선별'순환을 진행해 총 50주의 다수확 형광 돌연변이주를 골라냈다.요병 검증에 따르면 대부분의 균주 생산량이 출발균보다 우수하며, 그 중 THRM1 생산량이 38.97g/L로 가장 높다.

THRM1의 높은 생산은"Tpx C61G"와"SpoT R290H→H290R 회신"의 두 가지 돌연변이에서 비롯된다: 생산율이 약 3% 향상되었다.이밖에 tpx 또는 spoT를 두드려 각각 미증가 또는 엄중한 생산감소를 제거하여 량자의 역할을 실증하였다.나머지 4개 돌연변이는 뚜렷한 기여가 없었다.전사 그룹에 따르면 THRM1 재조정 탄소 흐름: EMP와 아세트알데히드산 경로 상향 조정, TCA 하향 조정, pps 고발현 보충 PEP;그러나 pykF, poxB, pflB 과발현은 탄소 유실을 초래한다.이 세 유전자를 차례로 퇴치하여 THRM6 생산량은 41.36 g/L로 증가했다.이러한 발견은 핵심 유전 표적을 명확히 하고 후속적으로 생산량을 더욱 향상시키는 방향을 제공했다.

iML1515 모델을 기반으로 한 FBA는 OptKnock과 공동으로 예측하여 두 가지 증산 경로를 잠그고 검증합니다.

암모니아 공급 병목 현상-- 아날로그 디스플레이 gdhA 통량을 상향 조정해야 한다;RBS 라이브러리를 구축하여 GdhA 표현을 세밀하게 조절하여 THRM7 생산량이 44.12 g/L로 증가했다.

부산물/외배유전자 제거-- 확장된 GSMN을 OptKnock과 결합해 ydbK, ompN, aroL, phoA, puuE 5개 유전자를 표적 제거로 예측했는데, 실험은 ompN 제거와 phoA 제거가 균주 생산량에 효과가 있다는 것을 확인했다.조합된 THRM13 요병 생산량은 46.02 g/L, 5L 캔 보충재 분도매효는 163.2 g/L, 득률은 0.603 g/g의 포도당으로 대장균 L-소아미노산 보도 최고 기록을 세웠다.연구는 후속 텐동아미노산 가족 파생물의 다수확에 체계화 전략을 제공했다.

본 연구는 고감도, 고형광 임계값의 생물 센서를 개발하였으며, 고통량 플랫폼에서 우수한 돌연변이 주를 선별하는 데 사용되었다.다조학적 분석으로 지도하는 역대사 공정과 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 공정 균주 THRM13이 5L 발효 탱크에서 163.2g/L의 L-소아미노산 생산량을 달성하고 당산 전환율은 60.3% 로 지금까지 외원 유도제와 항생제를 사용하지 않는 조건에서 보도된 최고 수준이다.또한 이 하이패스 필터링 전략은 균주의 후속 반복 진화에 계속 사용될 수 있습니다.

QPix FLEX 미생물 클론 필터링 시스템

미곡분자기계

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