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J-GLOBAL ID：201302200405400069   整理番号：13A0966621

5-炭素ポリアミド構成成分,5-アミノバレラートとグルタール酸の再生可能な生産のための大腸菌の遺伝子工学

Engineering Escherichia coli for Renewable Production of the 5-Carbon Polyamide Building-Blocks 5-Aminovalerate and Glutarate

著者 (3件)： ADKINS Jake (Arizona State Univ., Arizona) ,  JORDAN Justin (Arizona State Univ., Arizona) ,  NIELSEN David R. (Arizona State Univ., Arizona)
資料名： Biotechnology and Bioengineering  (Biotechnology and Bioengineering)
巻： 110  号： 6  ページ： 1726-1734  発行年： 2013年06月 
JST資料番号： D0019A  ISSN： 0006-3592  CODEN： BIBIAU  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 代謝経路のエンジニアリングにより,新規な微生物バイオ触媒が再生可能な材料から,バイオプラスチック生産のためのモノマー要素を含む,有用な化合物に転換する遺伝子工学をすることができる。ここで著者らは,ここの産物として,2つの5-炭素ポリアミド基礎的要素,すなわち5-アミノバレラート(AMV)とグルタール酸,の生産における大腸菌のシステマテックな遺伝子工学について述べる。Pseudomonas putida KT2440の天然のリジン分解経路からの”部分”を利用して,修飾経路を作成した。アスパラギン酸キナーゼIIIとジヒドロジピコリン酸シンターゼのフィードバック耐性突然変異を導入することによりその生合成経路の代謝を脱制御することにより,要求される前駆体,リジン,の細胞内過剰生産がまず達成された。さらに天然のリジンデカルボキシラーゼ活性を破壊する(cadAとldcCを欠失させることにより)ことにより,カダベリン副産物形成を制限した,それらにより,リジン生産を,グルコース収量は138mmol/mol(理論的には18%)で,2.25g/Lにまで達成した。リジンモノオキシゲナーゼと5-アミノバレリン酸 アミドヒドロラーゼ(davBAによりコードされている)を共発現させることにより,48時間で,AMVを0.86g/L生産することができた。最後に,さらにグルタール酸セミアルデヒド デヒドロゲナーゼと5-アミノバレリン酸 アミノトランスフェラーゼ(davDTによりコードされる)のとの共発現により,同じ条件で,0.82g/Lのグルタール酸を生産した。この生産高で,グルコースに対するAMVとグルタール酸の収量は,それぞれ,71と69mmol/mol(理論的には9.5と9.1%)であった。これらの知見により,直接再生可能な供給源に由来するポリアミドモノマーの数と多様性を拡大することができる。

シソーラス用語： *ポリアミド ,  バイオ触媒 ,  プラスチック ,  単量体 ,  Pseudomonas putida ,  アスパラギン酸キナーゼ ,  ヒドロリアーゼ ,  フィードバック ,  突然変異 ,  *大腸菌 ,  代謝経路 ,  カルボキシリアーゼ ,  欠失突然変異 ,  モノオキシゲナーゼ ,  アミドヒドロラーゼ ,  デヒドロゲナーゼ ,  トランスアミナーゼ ,  脂肪族アミン ,  脂肪族カルボン酸 ,  アミノカルボン酸 ,  第一アミン ,  ジカルボン酸 ,  アミノ酸 ,  アルキレンジアミン ,  ジアミン ,  ヘキソース ,  アルドース
準シソーラス用語： *5-炭素ポリアミド ,  バイオプラスチック ,  モノマー ,  *遺伝子工学 ,  ジヒドロジピコリン酸シンターゼ ,  生合成経路 ,  リジンデカルボキシラーゼ ,  cadA遺伝子 ,  ldcC遺伝子 ,  リジンモノオキシゲナーゼ ,  5-アミノバレラートアミドヒドロラーゼ ,  davBA遺伝子 ,  グルタール酸セミアルデヒドデヒドロゲナーゼ ,  5-アミノバレラートアミノトランスフェラーゼ ,  アミノトランスフェラーゼ ,  davDT遺伝子

分類 (3件)： 遺伝子操作  (EC02050B) ,  酵素生理  (EG03052C) ,  微生物,組織・細胞培養による物質生産一般  (FK03010P)

物質索引 (5件)： 5-アミノバレラート ,  グルタール酸 ,  リジン ,  カダベリン ,  グルコース

タイトルに関連する用語 (6件)： 炭素 ,  ポリアミド ,  構成成分 ,  グルタール酸 ,  大腸菌 ,  遺伝子工学