МЕТАБОЛИЧЕСКАЯ ИНЖЕНЕРИЯ Escherichia coli ДЛЯ БИОСИНТЕЗА 1,3-БУТАНДИОЛА ПО ОБРАЩЕННОМУ ПУТИ р-ОКИСЛЕНИЯ ЖИРНЫХ КИСЛОТ

摘要

С использованием подхода рациональной метаболической инженерии исследована принципиальная возможность биосинтеза 1,3-бутандиола по обращенному циклу р-окисления жирных кислот в клетках Escherichia coli. В качестве терминальных ферментов, катализирующих превращение 3-гид-роксибутирил-КоА в 1,3-бутандиол, были использованы КоА-зависимая альдегиддегидрогеназа MhpF и алкогольдегидрогеназы FucO и YqhD. Конститутивная экспрессия соответствующих генов в штаммах Е. coli, дефицитных по путям смешаннокислотного брожения и экспрессирующих гены fad регулона под контролем промотора P&c_ideai-4> не приводила к синтезу 1,3-бутандиола при анаэробной утилизации глюкозы. Дополнительная инактивация в штаммах геновfadEи ydiO, кодирующих ацил-КоА дегидрогеназы, также не обеспечивала синтеза целевого продукта. Конститутивная экспрессия генов aceEE-lpdA оперона, кодирующих ферменты пируватдегидрогеназного комплекса, приводила к увеличению анаэробного синтеза этанола. Синтез 1,3-бутандиола наблюдался при овер-экспрессии ацетил-КоА С-ацетилтрансферазы АтоВ. Конститутивная экспрессия гена atoB в штамме с фоновым уровнем экспрессии алкоголь- и альдегиддегидрогеназ обеспечивала синтез 0.3 мМ 1,3-бутандиола.