Metabolic Engineering of <i>Escherichia coli</i> for Enhanced Production of ( <i>R</i> )- and ( <i>S</i> )-3-Hydroxybutyrate
Notice bibliographique
Résumé
Synthetic metabolic pathways have been constructed for the production of enantiopure (R)- and (S)-3-hydroxybutyrate (3HB) from glucose in recombinant Escherichia coli strains. To promote maximal activity, we profiled three thiolase homologs (BktB, Thl, and PhaA) and two coenzyme A (CoA) removal mechanisms (Ptb-Buk and TesB). Two enantioselective 3HB-CoA dehydrogenases, PhaB, producing the (R)-enantiomer, and Hbd, producing the (S)-enantiomer, were utilized to control the 3HB chirality across two E. coli backgrounds, BL21Star(DE3) and MG1655(DE3), representing E. coli B- and K-12-derived strains, respectively. MG1655(DE3) was found to be superior for the production of each 3HB stereoisomer, although the recombinant enzymes exhibited lower in vitro specific activities than BL21Star(DE3). Hbd in vitro activity was significantly higher than PhaB activity in both strains. The engineered strains achieved titers of enantiopure (R)-3HB and (S)-3HB as high as 2.92 g liter(-1) and 2.08 g liter(-1), respectively, in shake flask cultures within 2 days. The NADPH/NADP+ ratio was found to be two- to three-fold higher than the NADH/NAD+ ratio under the culture conditions examined, presumably affecting in vivo activities of PhaB and Hbd and resulting in greater production of (R)-3HB than (S)-3HB. To the best of our knowledge, this study reports the highest (S)-3HB titer achieved in shake flask E. coli cultures to date.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».