Engineering Polyketide Stereocenters with Ketoreductase Domain Exchanges
Notice bibliographique
Résumé
Polyketide synthases (PKSs) are versatile biosynthetic megasynthases capable of producing a diverse range of natural products with many applications, including in pharmaceuticals. The stereochemical precision of PKSs makes them a powerful tool for engineering tailored, unnatural polyketides; however, modifying the stereocenters of a PKS product while maintaining production levels remains a significant challenge. In this study, we systematically tested and evaluated strategies for ketoreductase (KR) domain exchanges, the domain responsible for setting stereocenters of polyketide products. After first optimizing the method for KR exchanges, we then performed 44 KR domain exchanges on three different PKSs to obtain high production of all four stereoisomers in vivo. By testing both one- and two-module PKS systems, we investigated how downstream modules process intermediates with altered stereochemistry and found that the configuration of the α-substituents was critical for gatekeeping by the ketosynthase (KS). To overcome this constraint, we investigated two different strategies for altering the KS domain, including introducing targeted mutations in the downstream KS, and exploring boundaries in exchanging the entire functional unit from the donor PKS. Both strategies successfully modified the KS stereocontrol with distinct trade-offs; the functional unit exchange resulted in higher titer improvements, though it was more likely to break the entire PKS. This study demonstrates a comprehensive approach to successfully engineering all four stereochemical configurations in multiple PKS systems, advancing our understanding of and ability to rationally modify polyketide stereochemistry through multiple engineering strategies.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
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 | 0,001 | 0,001 |
| 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 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».