Biokatalytische Ganzzellproduktion des Sesquiterpens Presilphiperfolan‐8β‐ol in stoffwechseloptimierten Escherichia coli. Issue 4 (13th February 2023)

• Record Type: Journal Article
• Authors: Wildhagen, Maik; Pudenz, Tabea; Nguyen, Trang; Kirschning, Andreas; Beutel, Sascha
• Other Names: Liese Andreas guestEditor.; Müller Michael guestEditor.; Noll Thomas guestEditor.; Takors Ralf guestEditor.
• Is Part Of: Chemie Ingenieur Technik. Volume 95:Issue 4(2023)
• Page Start: 576
• Page End: 586
• Publication Date: 2023-02-13
• Subjects: BcBOT2 -- Fermentation -- Ganzzellproduktion -- Presilphiperfolan‐8β‐ol -- Sesquiterpene; BcBOT2 -- Fermentation -- Presilphiperfolan‐8β‐ol -- Sesquiterpenes -- Whole‐cell production; Chemical engineering -- Patents -- Periodicals; Chemical engineering -- Periodicals; Chemical industry -- Periodicals; Chemistry, Technical -- Periodicals; 660.05
• DOI: 10.1002/cite.202200115
• Languages: English
• ISSNs: 0009-286X

Abstract

Abstract: Die fermentative Ganzzellproduktion in Escherichia coli ermöglicht die Produktion komplexer Naturstoffe, wie Terpene, aus einfachen, günstigen und nachhaltigen C‐Quellen. Ziel der Arbeit war es, einen solchen Prozess zur Synthese von Presilphiperfolan‐8β‐ol (PSP) zu entwickeln. Der Biosyntheseweg dieses tricyclischen Sesquiterpenalkohols konnte erfolgreich in E. coli eingebracht werden. Der resultierende Multiplasmid‐Stamm ist in der Lage, in vivo über den Mevalonat‐Weg Farnesylpyrophosphat zu bilden, welches dann durch die Sesquiterpencyclase BcBOT2 zu PSP umgesetzt wird. Das überwiegend in das Kulturmedium sekretiert Produkt konnte via GC‐MS identifiziert und via GC‐FID quantifiziert werden. Der entwickelte Stamm produzierte in vivo bei 20 °C in 48 h 10 mg L −1 PSP direkt aus der C‐Quelle Glycerin. Abstract : In einem fermentativen biokatalytischen Ganzzellproduktionsprozess wurde Presilphiperfolen‐8β‐ol mit einem stoffwechseloptimierten Escherichia coli Stamm aus einer Kohlenstoffquelle, wie Glycerin, gebildet. Das vom Ganzzellproduktionsstamm ins Kulturmedium sekretierte Produkt konnte mit gaschromatografischer Analytik nachgewiesen werden. Abstract: Fermentative whole‐cell production in Escherichia coli offers the option of producing complex natural products such as terpenes from simple, inexpensive, and sustainable carbon sources. The aim of this study was to develop such a process for the synthesis of presilphiperfolan‐8β‐ol (PSP). The biosynthetic pathway of this tricyclic sesquiterpene alcohol was successfully introduced into E. coli . The resulting multi‐plasmid strain was able to produce farnesyl pyrophosphate in vivo via the mevalonate pathway, which was then converted to PSP by the sesquiterpene cyclase BcBOT2. The product, which is mainly secreted into the culture medium, was identified via GC‐MS and quantified via GC‐FID. The constructed strain produced 10 mg L −1 PSP in 48 h at 20 °C directly from carbon feedstock.