Metabolic engineering of Escherichia coli for squalene overproduction
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT Squalene, a lipophilic triterpene with multifaceted bioactivities, faces bioproduction bottlenecks in microbial hosts due to inefficient biosynthetic pathways and limited storage capacity. Here, we address these challenges through systems metabolic engineering integrating redox-balanced 3-hydroxy-3-methyl glutaryl coenzyme A reductase (HMGR) variants and membrane lipid remodeling. By developing a hybrid HMGRs system combining NADPH-dependent and NADH-preferred enzymes, squalene production reached 852.06 ± 28.95 mg/L with balanced cofactor utilization. Subsequent engineering of membrane morphology and lipid metabolism generated lipid-enriched elongated cells, through the overexpression of dgs , murG and plsC , boosting squalene production to 970.86 ± 55.67 mg/L. Implementation of delayed induction strategies coupled with 10% dodecane overlay as an in situ recovery system achieved a final squalene titer of 1267.01 mg/L in a 3 L bioreactor. Mechanistic studies revealed fatty acid (FA) and phosphatidylethanolamine (PE) as key reservoirs for squalene in E . coli , with dgs overexpression specifically promoting cellular elongation. This article provides comprehensive insights into engineering strategies and mechanistic perspectives, establishing a universal framework for hydrophobic metabolite biomanufacturing in prokaryotic hosts.
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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) | 0,000 | 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 ».