Efficient Production of the Colorless Carotenoid Phytoene in Yarrowia lipolytica through Metabolic Engineering
2024 · Journal of Agricultural and Food Chemistry
저자
Kwanghyun Park, Gyeongmin Kim, Seungwoo Cha, Yangsub Ham, 한지숙 (Ji‐Sook Hahn)
연구주제
Microbial Metabolic Engineering and Bioproduction · Microbial Metabolism and Applications
NTIS 과학기술표준분류
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AI 연구 키워드·방법
carotenoid production mevalonate pathway peroxisomal compartmentalization phytoene production 야로위아 리폴리티카
키워드 (OpenAlex)
phytoene carotenoid production Yarrowia lipolytica phytoene synthase metabolic engineering mevalonate pathway acetyl-CoA terpenoid biosynthesis
초록
Phytoene, a colorless carotenoid with unique ultraviolet (UV)–B absorption properties, offers potential for applications in functional food, cosmetics, and therapeutics. However, their low natural yield poses a challenge for large-scale production. This study aims to enhance phytoene production in the oleaginous yeast Yarrowia lipolytica by introducing a heterologous phytoene synthase gene combined with metabolic engineering approaches. We enhanced phytoene synthesis by overexpressing key genes in the mevalonate pathway and compartmentalizing the biosynthetic pathway within peroxisomes. Moreover, we inhibited the glyoxylate cycle to increase the accumulation of peroxisomal acetyl-CoA available for phytoene production. Our engineered strains demonstrated a significant increase in phytoene production, reaching up to 1.34 g/L titer and 58.74 mg/gDCW yield in the flask-scale fed-batch cultur…
이 논문을 지원한 국가R&D 과제 (NTIS 성과)
| 연도 | 과제 | 부처 | 사업 | 수행기관 | NTIS 분류(1순위) |
|---|---|---|---|---|---|
| 2024 | 차세대 치료제 후보물질 설계 및 구현을 위한 레트로생합성 원천기술 개발 | 과학기술정보통신부 | 바이오의료기술개발 | 서울대학 | 범위 밖 |
| 2024 | 디지털 전환 합성생물학 기술 기반 세포내 소기관 재설계를 통한 효모세포공장 첨단화 | 과학기술정보통신부 | 합성생물학핵심기술개발 | 서울대학 | 범위 밖 |
| 2024 | 효모 대사공학을 이용한 천연 자외선 차단 소재 생산 | 과학기술정보통신부 | 개인기초연구(과기정통부) | 서울대학 | 범위 밖 |
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교수 1
연구주제 1
Microbial Metabolic Engineering and Bioproduction