文献

J-GLOBAL ID：201802276985408605   整理番号：18A0434174

ヒドロキシマンデルシンターゼと芳香族アミノ酸経路の工学はSaccharomyces cerevisiaeによるマンデルと4 ヒドロキシマンデル酸のde novo生合成を可能にする【Powered by NICT】

Engineering of hydroxymandelate synthases and the aromatic amino acid pathway enables de novo biosynthesis of mandelic and 4-hydroxymandelic acid with Saccharomyces cerevisiae

著者 (2件)： Reifenrath Mara (Institute of Molecular Biosciences, Goethe University Frankfurt, Max-von-Laue Strasse 9, 60438 Frankfurt am Main, Germany) ,  Boles Eckhard (Institute of Molecular Biosciences, Goethe University Frankfurt, Max-von-Laue Strasse 9, 60438 Frankfurt am Main, Germany)
資料名： Metabolic Engineering  (Metabolic Engineering)
巻： 45  ページ： 246-254  発行年： 2018年 
JST資料番号： W1646A  ISSN： 1096-7176  CODEN： MEENFM  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： マンデル酸(MA)および4 ヒドロキシマンデル酸(HMA)はフレーバの前駆体として化粧品と製薬目的のために用いる貴重な特殊化学物質である。今日それらは主に化学的に合成した。微生物発酵によるそれらの合成は環境的に持続可能な生産を可能にする。本研究では,MAとHMAの高レベル生産のための酵母Saccharomyces cerevisiaeを作製した。酵母野生株のAmycolatopsis orientalis由来ヒドロキシマンデル酸シンターゼを発現するグルコースから119mg/L HMAの生産をもたらした。酵素は,その天然基質とは別に基質としてフェニルピルビン酸を受け入れるとして4 ヒドロキシフェニルピルバート,0.7mg/LMAも作製した。その基質結合部位におけるS201V置換を導入することによりヒドロキシマンデル酸シンターゼへの4 ヒドロキシフェニルピルバートの結合を防止ほぼ完全にHMA産生を抑制したがMA生産のみ3.5倍を増加させた。HMA及びMA生産をさらに増加させるため,芳香族アミノ酸経路を設計した。シキミ酸経路(ARO1↑,ARO3~K222L↑,ARO4~K220L↑)の修正を導入し,フラックスを減少させるEhrlich経路(aro10Δ)への前駆体の供給を増加させ,結果として465mg/LとMA力価にHMA価を増強した2.9mg/Lであった。HMA及びMA価のさらなる増加はNocardia uniformis由来の相当する酵素とA.orientalis由来ヒドロキシマンデル酸シンターゼを置き換えることによって達成した。続いて,競合するトリプトファン分枝(trp2Δ)をブロックするために,更なる流束を減少させるEhrlich経路(pdc5Δ)およびフェニルピルビン酸と4 ヒドロキシフェニルピルバート(aro8Δ,aro9Δ)のアミノ基転移を避けるために付加する欠失を導入した。PHA2を削除することによってフェニルピルビン酸の形成を防止する追加時の1g/L以上4 ヒドロキシマンデラートを達成した。4 ヒドロキシフェニルピルバートの生成を防ぐためにTYR1の欠失と,236mg/LのMA力価が達成された。これはA.orientalis由来ヒドロキシマンデル酸シンターゼを発現する野生型株と比較してMA生産における200倍以上の増加である。最後に,S.cerevisiaeはHMA及びMAを許容し3g/Lと7.5g/Lの高濃度であった。著者らの結果は,S.cerevisiaeは持続可能なMAとHMA生産のための有望なホストであることを示した。Copyright 2018 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

シソーラス用語： 化粧品 ,  前駆体 ,  化学物質 ,  野生型 ,  アミノ基 ,  *合成酵素 ,  *生合成 ,  発酵 ,  *酵母菌属 ,  基質 ,  芳香族化合物 ,  ケト酸 ,  ヘキソース ,  アルドース ,  第二アルコール ,  ヒドロキシ酸
準シソーラス用語： 基質結合部位 ,  *芳香族アミノ酸 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： マンデル酸 ,  4 ヒドロキシマンデル酸 ,  Saccharomyces cerevisiae ,  ヒドロキシマンデル酸シンターゼ ,  蛋白質工学 ,  芳香族アミノ酸経路工学

分類 (2件)： 代謝と栄養  (EG03054K) ,  細胞生理一般  (EF02010S)

物質索引 (3件)： フェニルピルビン酸 ,  グルコース ,  マンデル酸

タイトルに関連する用語 (6件)： 芳香族アミノ酸 ,  経路 ,  工学 ,  Saccharomyces ,  酸 ,  生合成