Tuning of the enzyme ratio in a neutral redox convergent cascade: A key approach for an efficient one‐pot/two‐step biocatalytic whole‐cell system

Autor: Véronique de Berardinis, Adrien Debard, Thomas Reignier, Valérie Deyris, Virginie Pellouin, Jean-Louis Petit, Sidiky Ménil, Elise Courvoisier-Dezord, Michelle Sergent, Véronique Alphand, Katia Duquesne
Přispěvatelé: Institut des Sciences Moléculaires de Marseille (ISM2), Aix Marseille Université (AMU)-École Centrale de Marseille (ECM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Génomique métabolique (UMR 8030), Genoscope - Centre national de séquençage [Evry] (GENOSCOPE), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut méditerranéen de biodiversité et d'écologie marine et continentale (IMBE), Avignon Université (AU)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UMR237-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Ministère de l'Enseignement Supérieur, de la Recherche et de l'InnovationCost, ANR-10-CD2I-0014,NaturaDyRe,Réactions d'oxydation biocatalysées efficaces pour la synthèse de composés naturels ou énantiopurs(2010), French Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche, Laboratoire d'Instrumentation et Sciences Analytiques (LISA), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Aix Marseille Université (AMU)-École Centrale de Marseille (ECM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Centrale de Marseille (ECM)-Aix Marseille Université (AMU)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Biotechnology and Bioengineering
Biotechnology and Bioengineering, 2019, 116 (11), pp.2852-2863. ⟨10.1002/bit.27133⟩
Biotechnology and Bioengineering, Wiley, 2019, 116 (11), pp.2852-2863. ⟨10.1002/bit.27133⟩
ISSN: 0006-3592
1097-0290
DOI: 10.1002/bit.27133⟩
Popis: International audience; The efficiency of a versatile in vivo cascade involving a promiscuous alcohol dehydrogenase, obtained from a biodiversity search, and a Baeyer–Villiger monooxygenase was enhanced by the independent control of the production level of each enzyme to produce ε‐caprolactone and 3,4‐dihydrocoumarin. This goal was achieved by adjusting the copy number per cell of Escherichia coli plasmids. We started from the observation that this number generally correlates with the amount of produced enzyme and demonstrated that an in vivo multi‐enzymatic system can be improved by the judicious choice of plasmid, the lower activity of the enzyme that drives the limiting step being counter‐balanced by a higher concentration. Using a preconception‐free approach to the choice of the plasmid type, we observed positive and negative synergetic effects, sometimes unexpected and depending on the enzyme and plasmid combinations. Experimental optimization of the culture conditions allowed us to obtain the complete conversion of cyclohexanol (16 mM) and 1‐indanol (7.5 mM) at a 0.5‐L scale. The yield for the conversion of cyclohexanol was 80% (0.7 g ε‐caprolactone, for the productivity of 244 mg·L −1·h −1) and that for 1‐indanol 60% (0.3 g 3,4‐dihydrocoumarin, for the productivity of 140 mg·L −1·h −1).
Databáze: OpenAIRE
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