Fábricas celulares e ingeniería de factores de transcripción para bioproductos: el caso de Candida glabrata para la producción de α-cetoglutarato
Autores: Zhu, Pan; Li, Yufei; Zhao, Zihan; Sun, Xinyi
Idioma: Inglés
Editor: Vijai Kumar Gupta
Año: 2025
Acceso abierto
Fábricas celulares e ingeniería de factores de transcripción para bioproductos: el caso de Candida glabrata para la producción de α-cetoglutarato
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Citaciones: Biofuel Research Journal Vol. 12 Núm. 4
El α-cetoglutarato, un intermediario clave en el ciclo TCA, es fundamental para la síntesis de aminoácidos y el transporte de nitrógeno. Sin embargo, la ingeniería microbiana para la producción de α-cetoglutarato se ve limitada por la ineficiencia intrínseca de la red metabólica. En este estudio se realizó ingeniería de factores de transcripción para reconstruir la red metabólica y potenciar la biosíntesis de α-cetoglutarato en Candida glabrata. Los factores de transcripción GCR2 y RTG1 se reinstalaron primero para activar la vía glicolítica y el ciclo TCA, respectivamente, y posteriormente se optimizaron para redistribuir el flujo de carbono entre ambas vías. Además, se introdujeron los transportadores de piruvato MPC1 y MPC2 para facilitar el transporte del piruvato citoplasmático hacia las mitocondrias, incorporándolo al ciclo TCA para la biosíntesis de α-cetoglutarato. Posteriormente, el factor de transcripción HAP4 se utilizó para reorganizar la cadena de transporte de electrones, mejorando el balance redox y reduciendo el metabolismo de desbordamiento, canalizando así un mayor flujo de carbono hacia la producción de α-cetoglutarato. Finalmente, la cepa modificada C. glabrata KGA17 fue capaz de producir 210.4 g/L de α-cetoglutarato en un biorreactor de 5 L. Este enfoque mostró un potencial significativo para el desarrollo de fábricas celulares microbianas eficientes para la producción de químicos de alto valor.
El α-cetoglutarato, un intermediario clave en el ciclo TCA, es fundamental para la síntesis de aminoácidos y el transporte de nitrógeno. Sin embargo, la ingeniería microbiana para la producción de α-cetoglutarato se ve limitada por la ineficiencia intrínseca de la red metabólica. En este estudio se realizó ingeniería de factores de transcripción para reconstruir la red metabólica y potenciar la biosíntesis de α-cetoglutarato en Candida glabrata. Los factores de transcripción GCR2 y RTG1 se reinstalaron primero para activar la vía glicolítica y el ciclo TCA, respectivamente, y posteriormente se optimizaron para redistribuir el flujo de carbono entre ambas vías. Además, se introdujeron los transportadores de piruvato MPC1 y MPC2 para facilitar el transporte del piruvato citoplasmático hacia las mitocondrias, incorporándolo al ciclo TCA para la biosíntesis de α-cetoglutarato. Posteriormente, el factor de transcripción HAP4 se utilizó para reorganizar la cadena de transporte de electrones, mejorando el balance redox y reduciendo el metabolismo de desbordamiento, canalizando así un mayor flujo de carbono hacia la producción de α-cetoglutarato. Finalmente, la cepa modificada C. glabrata KGA17 fue capaz de producir 210.4 g/L de α-cetoglutarato en un biorreactor de 5 L. Este enfoque mostró un potencial significativo para el desarrollo de fábricas celulares microbianas eficientes para la producción de químicos de alto valor.