Efficient whole-cell biocatalytic synthesis of 2′-deoxy-2′-fluoroadenosine, a key building block for nucleic acid drugs
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Notice bibliographique
Résumé
2′-Deoxy-2′-fluoroadenosine (2′-F-dA) is a nucleoside analogue used as a key building block for oligonucleotide drugs. It can be biosynthesized from a low-cost 2′-deoxy-2′-fluorouridine via one-pot transglycosylation catalyzed by a thymidine phosphorylase (TP) and a purine nucleoside phosphorylase (PNP). However, reliance on purified enzymes and low space-time yields present challenges for industrial application of the process. Here, we develop a whole-cell-based biocatalytic system employing TP and PNP from Escherichia coli , which demonstrates high catalytic efficiency and operational simplicity in scaled-up reaction. In particular, a thermal pretreatment of TP- and PNP-expressing whole cells, determined as 50 °C for 3 h, effectively suppressed endogenous deamination side reaction while enhancing 2′-F-dA yield. Subsequent optimization of enzyme and substrate loadings and their relative ratios achieved an unprecedented space-time yield of 1.22 g/L/h with 88.1 g/L product titer in a 500 mL scaled-up reaction, manifesting a highest total conversion of 68.2 %. An integrated purification process yielded gram-scale solid powder of 2′-F-dA with 98.0 % chemical purity and 85.0 % recovery. This novel whole-cell biocatalytic process demonstrates significant industrial potential for the production of 2′-F-dA.
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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 | 0,000 | 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 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 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 découle