Engineering of Escherichia coli for direct and modulated biosynthesis of poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) copolymer using unrelated carbon sources
Notice bibliographique
Résumé
While poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) [P(3HB-co-3HV)] is a biodegradable commodity plastic with broad applications, its microbial synthesis is hindered by high production costs primarily associated with the supplementation of related carbon substrates (e.g. propionate or valerate). Here we report construction of engineered Escherichia coli strains for direct synthesis of P(3HB-co-3HV) from an unrelated carbon source (e.g. glucose or glycerol). First, an E. coli strain with an activated sleeping beauty mutase (Sbm) operon was used to generate propionyl-CoA as a precursor. Next, two acetyl-CoA moieties or acetyl-CoA and propionyl-CoA were condensed to form acetoacetyl-CoA and 3-ketovaleryl-CoA, respectively, by functional expression of β-ketothiolases from Cupriavidus necator (i.e. PhaA and BktB). The resulting thioester intermediates were channeled into the polyhydroxyalkanoate (PHA) biosynthetic pathway through functional expression of acetoacetyl-CoA reductase (PhaB) for thioester reduction and PHA synthase (PhaC) for subsequent polymerization. Metabolic engineering of E. coli host strains was further conducted to enhance total PHA content and the 3-hydroxyvaleryl (3HV) monomer fraction in the copolymer. Using a selection of engineered E. coli strains for batch cultivation with an unrelated carbon source, we achieved high-level P(3HB-co-3HV) production with the 3HV monomer fraction ranging from 3 to 19 mol%, demonstrating the potential industrial applicability of these whole-cell biocatalysts.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| 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 tête enseignante, 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 ».