Эффект интенсификации цикла трикарбоновых кислот на биосинтез адипиновой кислоты штаммами Escherichia coli по обращенному β-окислению жирных кислот

С использованием в качестве базового ранее сконструированного адипат-секретирующего штамма Escherichia coli MG1655 lacI^Q, ∆ackA-pta, ∆poxB, ∆ldhA, ∆adhE, P_L-SD_φ10-atoB, P_trc-ideal-4-SD_φ10-fadB, ∆fadE, P_L-SD_φ10-tesB, ∆yciA, P_trc-ideal-4-SD_φ10-fabI, P_L-SD_φ10-paaJ, ∆aceBAK, ∆glcB получены штаммы-производные, способные к повышенному синтезу целевого соединения из глюкозы по обращенному пути β-окисления жирных кислот. Такой эффект достигнут при интенсификации в клетках цикла трикарбоновых кислот. Прекращение множественных обращений цикла за счет инактивации в штамме сукцинатдегидрогеназы не оказывало выраженного влияния на формирование рекомбинантом адипиновой кислоты. При интенсификации цикла за счет усиления анаплеротического формирования щавелевоуксусной кислоты из фосфоенолпирувата, в результате повышения экспрессии нативного гена ppc, синтез адипиновой кислоты возрастал в 1.2 раза до ~390 мкМ. Обеспечение возможности формирования щавелевоуксусной кислоты из пировиноградной, при введении в штамм активности гетерологичной пируваткарбоксилазы Bacillus subtilis, приводило к интенсификации цикла в 1.5 раз и сопровождалось ростом секреции адипиновой кислоты до ~496 мкМ. Последующая инактивация в штамме генов sdhAB повышала секрецию целевого соединения лишь незначительно и титр адипиновой кислоты достигал ~520 мкМ. Полученные данные указывали на прямую зависимость эффективности синтеза адипиновой кислоты сконструированными рекомбинантами от степени интенсификации в них цикла трикарбоновых кислот.