Ukrainian
Albanian
Arabic
Armenian
Azerbaijani
Belarusian
Bengali
Bosnian
Catalan
Czech
Danish
Deutsch
Dutch
English
Estonian
Finnish
Français
Greek
Haitian Creole
Hebrew
Hindi
Hungarian
Icelandic
Indonesian
Irish
Italian
Japanese
Korean
Latvian
Lithuanian
Macedonian
Mongolian
Norwegian
Persian
Polish
Portuguese
Romanian
Russian
Serbian
Slovak
Slovenian
Spanish
Swahili
Swedish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
Български
中文(简体)
中文(繁體)
Journal of Biological Engineering 2019

Elucidation of the biosynthesis pathway and heterologous construction of a sustainable route for producing umbelliferone.

Тільки зареєстровані користувачі можуть перекладати статті
Увійти Зареєструватися
Посилання зберігається в буфері обміну
Yucheng Zhao
Xiangyun Jian
Jialin Wu
Wanchun Huang
Chuanlong Huang
Jun Luo
Lingyi Kong

Ключові слова

Анотація

Background
Coumarins play roles in many biological processes. Angelica decursiva is one of the major sources of coumarins in China. Due to increasing demand for coumarins in the marketplace, traditional extraction from plants is now considered economically insufficient and unsustainable. Microbial synthesis is a promising strategy for scalable production of coumarins. However, the biosynthetic pathway of coumarin remains poorly understood, and even more, the genes associated with this process have not been characterized in A. decursiva.

Results
RNA-seq was employed to elucidate the umbelliferone biosynthetic pathway. The results indicated that three enzymes, phenylalanine ammonia-lyase (PAL), 4-Coumarate: Coenzyme A Ligase (4CL), and p-coumaroyl CoA 2'-hydroxylase (C2'H) were involved in umbelliferone biosynthesis. Using the cloned genes, we generated a synthetic biology based microbial cell factory that produces coumarins from tyrosine utilizing Rhodotorula glutinis tyrosine ammonia lyase (RgTAL) to bypass cinnamic acid 4-hydroxylase (C4H). With metabolic engineering strategies, we deleted prephenate dehydratase (pheA), anthranilate synthase (trpE) and transcriptional regulatory protein (tyrR) and overexpressed six related genes involved in tyrosine biosynthesis, to drive the carbon flux from tyrosine. To overcome the limitation of 4CL, a virtual screening and site-specific mutagenesis-based protein engineering approach was applied. In addition, induction/culture conditions and different ions were employed to further improve the yield of umbelliferone. Finally, a yield of 356.59 mg/L umbelliferone was obtained.

Conclusions
The current study elucidated the umbelliferone biosynthesis pathway in A. decursiva. The results also demonstrated the feasibility of integrating gene mining with synthetic biology techniques to produce natural compounds.

Приєднуйтесь до нашої
сторінки у Facebook

Найповніша база даних про лікарські трави, підкріплена наукою

  • Працює 55 мовами
  • Лікування травами за підтримки науки
  • Розпізнавання трав за зображенням
  • Інтерактивна GPS-карта - позначайте трави на місці (скоро)
  • Читайте наукові публікації, пов’язані з вашим пошуком
  • Шукайте лікарські трави за їх впливом
  • Організуйте свої інтереси та будьте в курсі новинних досліджень, клінічних випробувань та патентів

Введіть симптом або хворобу та прочитайте про трави, які можуть допомогти, наберіть траву та ознайомтесь із захворюваннями та симптомами, проти яких вона застосовується.
* Вся інформація базується на опублікованих наукових дослідженнях

Google Play badgeApp Store badge