SNU CBE

Synthetic biosensor accelerates evolution by rewiring carbon metabolism toward a specific metabolite

2021 · Cell Reports

저자

Joo Yeon Seok, Yong Hee Han, Jae‐Seong Yang, Jina Yang, Hyun Gyu Lim, Seong Gyeong Kim, 서상우 (Sang Woo Seo), Gyoo Yeol Jung

연구주제

Microbial Metabolic Engineering and Bioproduction · Bacterial Genetics and Biotechnology

NTIS 과학기술표준분류

화공 > 생물화학 공정기술 > 대사공학기술

배정 근거: 지원 과제의 분류와 AI 키워드가 잡은 과제의 분류를 반씩(정책 연계 맵과 같은 방법).

AI 연구 키워드·방법

3-하이드록시프로피온산(3-HP) 생산 실험실 적응 진화(ALE) carbon flux distribution synthetic biosensor

genome resequencing

키워드 (OpenAlex)

adaptive laboratory evolution carbon flux distribution central carbon metabolism glycerol Escherichia coli global transcriptional regulation acetate accumulation overflow metabolism

초록

Proper carbon flux distribution between cell growth and production of a target compound is important for biochemical production because improper flux reallocation inhibits cell growth, thus adversely affecting production yield. Here, using a synthetic biosensor to couple production of a specific metabolite with cell growth, we spontaneously evolve cells under the selective condition toward the acquisition of genotypes that optimally reallocate cellular resources. Using 3-hydroxypropionic acid (3-HP) production from glycerol in Escherichia coli as a model system, we determine that mutations in the conserved regions of proteins involved in global transcriptional regulation alter the expression of several genes associated with central carbon metabolism. These changes rewire central carbon flux toward the 3-HP production pathway, increasing 3-HP yield and reducing acetate accumulation by all…

이 논문을 지원한 국가R&D 과제 (NTIS 성과)

연도과제부처사업수행기관NTIS 분류(1순위)
2021메탄-메탄올 전환 플랫폼 균주 개발과학기술정보통신부기후변화대응기술개발(R&D)경희대학화공 > 생물화학 공정기술 > 대사공학기술
2021C1 가스의 3-HP 전환을 위한 미생물 컨소시엄 공정 개발과학기술정보통신부기후변화대응기술개발(R&D)포항공과대학화공 > 생물화학 공정기술 > 대사공학기술
2021인공미생물 스마트팩토리 기반 고부가물질 생산을 위한 합성생물학 원천기술 개발과학기술정보통신부바이오.의료기술개발(R&D)서울대학범위 밖
2021고부가가치 화합물 생산을 위한 미생물 기반 통합적 이산화탄소 전환 공정 개발과학기술정보통신부집단연구지원(R&D)포항공과대학화공 > 생물화학 공정기술 > 대사공학기술

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교수 1

서상우

연구주제 1

Microbial Metabolic Engineering and Bioproduction

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