抄録/ポイント:
抄録/ポイント
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細菌細胞工場のABSTRACT生産性は,組換蛋白質合成および炭素-生成物変換によって課されるストレスによってしばしば損なわれるが,システムレベルでのこれらのバイオプロセスについてはほとんど知られていない。大腸菌における非天然代謝産物シトラマラートの生産はシトラマラートシンターゼをコードする単一遺伝子の発現を必要とする。25g/Lのシトラマラートを生産する発酵の多染色体分析を行い,その生産性の理由を明らかにした。シトラマラートシンターゼまたは不活化酵素のどちらかを発現する大腸菌の,高細胞密度,転写,蛋白質および脂質プロファイルの代謝産物,転写物,蛋白質および脂質プロファイルは類似していた。両発酵は鞭毛遺伝子のダウンレギュレーション及びシャペロンIbpA及びIbpBのアップレギュレーションを示し,これらの応答は組換蛋白質合成及びシトラマラート産生によるものではないことを示した。シトラマラート産生は,細胞内ピルビン酸プールの増加を除いて,代謝産物プールを撹乱しなかった。シトラマラートに対する応答における遺伝子発現変化は限定された;一般的なストレス応答レギュロンは活性化されなかった。転写因子活性のモデリングは,シトラマラートがGadW仲介酸応答を誘導し,GadYとRprA調節小RNA(sRNA)発現の変化がこれを支持したことを示した。膜脂質組成の変化が観察されたが,シトラマラート生産に特有でなかった。シトラマラート発酵のこのシステム分析は,大腸菌が組換蛋白質とシトラマラート生産に対する資源の再方向に容易に調節する能力を持つことを示し,これは有機酸製造の優れたシャーシ選択であることを示唆した。IMPORTANCE Citramalateはメタクリル酸メチルの前駆体であるので魅力的なバイオテクノロジー標的であり,Perspexおよび他の高付加価値製品を製造するために用いられる。E.coli株は,外来酵素を発現し,非天然生化学の存在を許容するにもかかわらず,シトラマラートの高い力価を生産することができる。シトラマラート発酵のシステム分析を行い,その生産性を支える理由を明らかにした。これは,大腸菌が組換蛋白質とシトラマラート生産に対する代謝資源の再方向に容易に調節し,大腸菌が類似の小型,極性,外来分子を製造するための優れたシャーシであることを示唆する。Please refer to the publisher for the copyright holders. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】