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機能性多糖類の生産のための代謝工学
Metabolic engineering for production of functional polysaccharides.
PMID: 32673945 DOI: 10.1016/j.copbio.2020.06.010.
抄録
機能性炭水化物ポリマーは、高付加価値のアプリケーションのための産業上の非常に大きな関心を集めています。生合成経路が異なるため、微生物の細胞工場での生産のための代謝工学的アプローチが可能になります。近年、最も一般的な戦略は、中心的な炭素代謝の減衰、基質利用の改善、または細胞内の糖ヌクレオチド前駆体レベルの強化を含む。より適切なサロゲート宿主生物における組換え発現は、グリコサミノグリカンの異種生産のための顕著な結果を実証している。しかしながら、薬理学的に活性な機能性多糖類の工業的応用は、しばしばコストのかかる重合後修飾および下流工程によって制限されている。ボトルネックとなる酵素やフラックスに関する知識が増えれば、微生物による高価値多糖類の持続可能な生産を可能にし、特定の用途に合わせて人工ポリマーを調整することが可能になるだろう。
Functional carbohydrate polymers are of immense industrial interest for high value applications. Distinct biosynthetic pathways allow for metabolic engineering approaches for production in microbial cell factories. The most common strategies in recent years included the attenuation of central carbon metabolism, improved substrate utilization or enhanced intracellular sugar nucleotide precursor levels. Recombinant expression in more suitable surrogate host organisms has demonstrated remarkable results for the heterologous production of glycosaminoglycans. However, industrial application of pharmacological active functional polysaccharides is often limited by costly post-polymerization modifications and downstream processing. With increasing knowledge of bottleneck enzymes and fluxes, it will be possible to enable a sustainable microbial production of high value polysaccharides and tailor artificial polymers towards specific applications.
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