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J-GLOBAL ID：201802260708593954   整理番号：18A0966735

細胞透過性の増加および多重遺伝子の修飾によるMycobacterium neoaurumにおけるステロールからの22-ヒドロキシ-23,24-ビスノルコラ-4-エン-3-オンの生産の改善【JST・京大機械翻訳】

Improving the production of 22-hydroxy-23,24-bisnorchol-4-ene-3-one from sterols in Mycobacterium neoaurum by increasing cell permeability and modifying multiple genes

著者 (6件)： Xiong Liang-Bin (State Key Laboratory of Bioreactor Engineering, Newworld Institute of Biotechnology, East China University of Science and Technology, Shanghai, China) ,  Liu Hao-Hao (State Key Laboratory of Bioreactor Engineering, Newworld Institute of Biotechnology, East China University of Science and Technology, Shanghai, China) ,  Xu Li-Qin (State Key Laboratory of Bioreactor Engineering, Newworld Institute of Biotechnology, East China University of Science and Technology, Shanghai, China) ,  Sun Wan-Ju (State Key Laboratory of Bioreactor Engineering, Newworld Institute of Biotechnology, East China University of Science and Technology, Shanghai, China) ,  Wang Feng-Qing (State Key Laboratory of Bioreactor Engineering, Newworld Institute of Biotechnology, East China University of Science and Technology, Shanghai, China) ,  Wei Dong-Zhi (State Key Laboratory of Bioreactor Engineering, Newworld Institute of Biotechnology, East China University of Science and Technology, Shanghai, China)
資料名： Microbial Cell Factories (Web)  (Microbial Cell Factories (Web))
巻： 16  号： 1  ページ： 89  発行年： 2017年 
JST資料番号： U7049A  ISSN： 1475-2859  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 【背景】マイコバクテリアにおけるステロール異化経路を修飾する戦略を採用して,22-ヒドロキシ-23,24-ビスノルコラ-4-エン-3-オン(4-HBC)のようなステロイド系医薬品中間体を製造した。それは産業における種々のステロイドを合成するために使用される。しかしながら,生産性は,非満足な取り込み速度とステロールの低い代謝効率を含むいくつかの固有の問題により望ましくない。マイコバクテリアのコンパクトな細胞エンベロープは,ステロールの取り込みに対する主な障壁である。本研究では,細胞エンベロープ透過性と細胞内ステロール代謝効率を改善する複合戦略を調べ,4-HBCの生産性を増加させた。【結果】トレハロースモノマイシンの膜貫通輸送体をコードするMmpL3は,マイコバクテリア細胞エンベロープの集合に影響を及ぼす重要な遺伝子である。Mycobacterium neoaurum ATCC25795におけるMmpL3の破壊は,細胞透過性を23.4%,ステロールの消費能力を15.6%有意に高めた。したがって,MmpL3の不活性化は野生型M.neoaurum由来の4-HBC産生株において行われ,遺伝子操作株における4-HBC産生は24.7%増加した。その後,ステロールの代謝効率を高めるために,ステロール変換経路に関与する4つの重要な遺伝子,choM1,CHOm2,CYP125,およびfadA5を遺伝子操作mmpL3欠損株において個々に過剰発現させた。4-HBCの生産は,それぞれ18.5,8.9,14.5および12.1%の増加を示した。次に,より効率的な遺伝子(choM1,CYP125,およびfadA5)は,工業的休止細胞生物変換システムにおいて,その元の生産性(20g/L植物ステロールからの0.0526g/L/h,6.31g/L4-HBC)と比較して,最終的に20.3%(20g/Lフィトステロールからの0.0633g/L/h,7.59g/L4-HBC)によって増加した。【結論】4-HBCへのステロールの変換経路に関与する主要遺伝子(CYP125,choM1,およびfadA5)の共過剰発現と結合した細胞透過性の増加は,4-HBCの生産性を強化するために効果的であった。この戦略は,マイコバクテリアによるステロールの他のステロイド中間体への変換にも有用である。Copyright 2018 The Author(s). All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 植物ステロール ,  中間体 ,  ステロイド ,  野生型 ,  遺伝子操作 ,  生体内変化 ,  *Mycobacterium ,  *ステロール ,  不活性化 ,  *遺伝子 ,  異化
準シソーラス用語： 休止細胞 ,  過剰発現 ,  *Mycobacterium neoaurum ,  *透過性 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (7件)： Mycobacterium ,  22-ヒドロキシ-2324-ビスノルコラ-4-エン-3-オン(4-HBC) ,  MMPL3 ,  CHOM ,  CYP125 ,  FADA5 ,  ステロール異化

分類 (2件)： 微生物の生化学  (EG03020N) ,  遺伝子発現  (EC02040Q)

引用文献 (38件)：

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• Anal Biochem; Characterization of mycolic acids from the pathogen Rhodococcus equi by tandem mass spectrometry with electrospray ionization; FF Hsu, K Soehl, J Turk, A Haas; 409; 2011; 112-122; 10.1016/j.ab.2010.10.006; CR2;
• Mol Microbiol; Cytochrome P450 125 (CYP125) catalyses C26-hydroxylation to initiate sterol side-chain degradation in Rhodococcus jostii RHA1; KZ Rosłoniec, MH Wilbrink, JK Capyk, WW Mohn, M Ostendorf, R Geize, L Dijkhuizen, LD Eltis; 74; 2009; 1031-1043; 10.1111/j.1365-2958.2009.06915.x; CR3;
• J Microbiol Methods; Mycolic acids from Rhodococcus, Gordonia, and Dietzia; Y Nishiuchi, T Baba, I Yano; 40; 2000; 1-9; 10.1016/S0167-7012(99)00116-5; CR4;
• Curr Genet; Genome-wide bioinformatics analysis of steroid metabolism-associated genes in Nocardioides simplex VKM Ac-2033D; VY Shtratnikova, MI Schelkunov, VV Fokina, YA Pekov, T Ivashina, MV Donova; 62; 2016; 643-656; 10.1007/s00294-016-0568-4; CR5;

タイトルに関連する用語 (5件)： 細胞 ,  透過性 ,  修飾 ,  Mycobacterium ,  ステロール