本期為您推薦福建師范大學黃建忠教授研究團隊發表在《Biotechnology for Biofuels and Bioproducts》上的一篇文章：Adaptive evolutionary strategy coupled with an optimized biosynthesis process for the efficient production of pyrroloquinoline quinone from methanol. 該研究通過整合ARTP誘變、適應性實驗室進化和高通量篩選策略，獲得了一株高產吡咯喹啉醌的Hyphomicrobium denitrifcans FJNU-A26突變株，PQQ的濃度比原始菌株增加148%[1]。
吡咯喹啉醌（PQQ）是細菌脫氫酶的輔助因子，與線粒體形成、繁殖、生長和衰老等有關，由于其化學合成成本極高，微生物合成產率低，因此篩選有效菌株和開發動態發酵策略以提高PQQ的產量是滿足大規模工業生產要求的重要舉措。已開發了多種發酵策略及隨機誘變方法來提高各種甲醇利用細菌的PQQ產量，其中，常壓室溫等離子體誘變技術（ARTP）是一種新開發的全細胞物理誘變技術，其特征是比紫外線輻射或化學誘變劑具有更高的突變率，特別是對于具有復雜代謝途徑的生物。
本研究通過整合ARTP誘變、適應性實驗室進化和高通量篩選策略，獲得了一株高產PQQ的突變株，即脫氮絲狀菌FJNU-A26。隨后使用單因素試驗和響應面法對發酵培養基進行系統優化，使PQQ濃度從1.02g/L提高到1.37 g/L。qRT-PCR的轉錄分析表明，突變體內參與PQQ生物合成的基因的表達顯著上調。此外，引入了一種新型的兩階段pH控制策略，以解決pH值對細胞生長和PQQ產生的抑制問題。與原始菌株相比，此組合策略能使PQQ的濃度增加148%，在5 L發酵罐中進行144 h的分批補料發酵后，PQQ濃度達到1.52g/L，產量為40.3 mg/g DCW。突變株FJNU-A26是工業生產PQQ的一個有效備用菌株，并且該集成策略的應用較易擴展至其他微生物中，以大規模生產PQQ。
[1] Ren, Y., Yang, X., Ding, L. et al. Adaptive evolutionary strategy coupled with an optimized biosynthesis process for the efficient production of pyrroloquinoline quinone from methanol. Biotechnol Biofuels 16, 11 (2023). 論文鏈接: https://doi.org/10.1186/s13068-023-02261-y
本期為您推薦福建師范大學黃建忠教授研究團隊發表在《Biotechnology for Biofuels and Bioproducts》上的一篇文章：Adaptive evolutionary strategy coupled with an optimized biosynthesis process for the efficient production of pyrroloquinoline quinone from methanol. 該研究通過整合ARTP誘變、適應性實驗室進化和高通量篩選策略，獲得了一株高產吡咯喹啉醌的Hyphomicrobium denitrifcans FJNU-A26突變株，PQQ的濃度比原始菌株增加148%[1]。
吡咯喹啉醌（PQQ）是細菌脫氫酶的輔助因子，與線粒體形成、繁殖、生長和衰老等有關，由于其化學合成成本極高，微生物合成產率低，因此篩選有效菌株和開發動態發酵策略以提高PQQ的產量是滿足大規模工業生產要求的重要舉措。已開發了多種發酵策略及隨機誘變方法來提高各種甲醇利用細菌的PQQ產量，其中，常壓室溫等離子體誘變技術（ARTP）是一種新開發的全細胞物理誘變技術，其特征是比紫外線輻射或化學誘變劑具有更高的突變率，特別是對于具有復雜代謝途徑的生物。
本研究通過整合ARTP誘變、適應性實驗室進化和高通量篩選策略，獲得了一株高產PQQ的突變株，即脫氮絲狀菌FJNU-A26。隨后使用單因素試驗和響應面法對發酵培養基進行系統優化，使PQQ濃度從1.02g/L提高到1.37 g/L。qRT-PCR的轉錄分析表明，突變體內參與PQQ生物合成的基因的表達顯著上調。此外，引入了一種新型的兩階段pH控制策略，以解決pH值對細胞生長和PQQ產生的抑制問題。與原始菌株相比，此組合策略能使PQQ的濃度增加148%，在5 L發酵罐中進行144 h的分批補料發酵后，PQQ濃度達到1.52g/L，產量為40.3 mg/g DCW。突變株FJNU-A26是工業生產PQQ的一個有效備用菌株，并且該集成策略的應用較易擴展至其他微生物中，以大規模生產PQQ。
[1] Ren, Y., Yang, X., Ding, L. et al. Adaptive evolutionary strategy coupled with an optimized biosynthesis process for the efficient production of pyrroloquinoline quinone from methanol. Biotechnol Biofuels 16, 11 (2023). 論文鏈接: https://doi.org/10.1186/s13068-023-02261-y
