In den letzten zehn Jahren haben Fortschritte in der synthetischen Biologie den Weg zur nachhaltigen Synthese komplexer Naturstoffe geebnet.
Die Backhefe Saccharomyces cerevisiae ist in der Lebensmittelindustrie weit verbreitet und hat sich aufgrund ihrer Robustheit, bequemen Zelltechnik und zuverlässigen Sicherheit zu einer der wichtigsten Plattformen für den Bau von Zellfabriken entwickelt.
Kürzlich hat eine Forschungsgruppe unter der Leitung von Prof. Zhou Yongjin vom Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS) in Zusammenarbeit mit Prof. Zhang Lei von der Naval Medical University effiziente Cofaktor-Engineering-Strategien entwickelt leiten die Phenolsäurebiosynthese in Hefe ab.
Diese Studie wurde veröffentlicht in Naturchemische Biologie am 28.04.
Der Cofaktor-Metabolismus ist in eukaryotischen Zellen wie Hefe streng reguliert und kompliziert in Suborganellen verteilt. Daher sind neue und durchführbare technische Strategien erforderlich, um mit der komplexen Cofaktorregulierung fertig zu werden.
Die Forscher entwickelten maßgeschneiderte technische Strategien, um die Bereitstellung, Relokalisierung und das Recycling der Cofaktoren NADPH, FAD(H2) und SAM zu verbessern, was eine hochgradige Produktion von Kaffeesäure (5,5 g/l) und Ferulasäure (3,8 g) ermöglichte /L).
„Diese Arbeit enthüllt die Regulierung verschiedener Cofaktoren in Hefe, insbesondere die Verteilung von Cofaktoren zwischen verschiedenen Organellen in Zellen, und bietet theoretische Anleitung für das Cofaktor-Engineering“, sagte Prof. Zhou. „Außerdem liefert es ausreichend Vorstufen für die effiziente Synthese komplexer aktiver Naturstoffe.“
Ruibing Chen et al, Engineering von Cofaktorversorgung und -recycling zur Förderung der Phenolsäurebiosynthese in Hefe, Naturchemische Biologie (2022). DOI: 10.1038/s41589-022-01014-6