Identification and microbial production of a terpene-based advanced biofuel.
Identification and microbial production of a terpene-based advanced biofuel.
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DOI：
10.1038/ncomms1494
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发表时间：
2011-09-27
影响因子：
16.6
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
不断上升的石油成本、贸易不平衡和环境问题刺激了推动微生物生产木质纤维素生物质燃料的努力。在这里，我们确定了一种新的生物合成替代D2柴油燃料，双abolene，和工程微生物平台生产其直接前体，双abolene。首先，我们通过测量化学氢化商业双abolene的燃料特性来确定双abolane作为D2柴油的替代品。然后，通过酶筛选和代谢工程的结合，我们在大肠杆菌中获得了比abolene滴度10倍以上的提高，达到100 900 mg l - 1。我们在酿酒酵母中生产双abolene (bbb900 mg l - 1)，这是一种广泛使用的乙醇生产平台。最后，我们将生物合成的双abolene化学氢化成双abolane。这项工作为鉴定新型萜烯基先进生物燃料和用于生产生物燃料的微生物法尼酯二磷酸过量生产平台的快速工程提供了一个框架。具有与石油基燃料相当性能的先进生物燃料可以由木质纤维素生物质微生物生产。在这项研究中，大肠杆菌被改造成生产双abolene，这是双abolane的直接前体，是D2柴油的生物合成替代品。
Rising petroleum costs, trade imbalances and environmental concerns have stimulated efforts to advance the microbial production of fuels from lignocellulosic biomass. Here we identify a novel biosynthetic alternative to D2 diesel fuel, bisabolane, and engineer microbial platforms for the production of its immediate precursor, bisabolene. First, we identify bisabolane as an alternative to D2 diesel by measuring the fuel properties of chemically hydrogenated commercial bisabolene. Then, via a combination of enzyme screening and metabolic engineering, we obtain a more than tenfold increase in bisabolene titers in Escherichia coli to >900 mg l−1. We produce bisabolene in Saccharomyces cerevisiae (>900 mg l−1), a widely used platform for the production of ethanol. Finally, we chemically hydrogenate biosynthetic bisabolene into bisabolane. This work presents a framework for the identification of novel terpene-based advanced biofuels and the rapid engineering of microbial farnesyl diphosphate-overproducing platforms for the production of biofuels. Advanced biofuels with comparable properties to petroleum-based fuels could be microbially produced from lignocellulosic biomass. In this study, Escherichia coli is engineered to produce bisabolene, the immediate precursor of bisabolane, a biosynthetic alternative to D2 diesel.
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影响因子：
8.4
作者：
Redding-Johanson, Alyssa M.;Batth, Tanveer S.;Petzold, Christopher J.
通讯作者：
Petzold, Christopher J.
影响因子：
5.6
作者：
Anderson JC;Dueber JE;Leguia M;Wu GC;Goler JA;Arkin AP;Keasling JD
通讯作者：
Keasling JD
影响因子：
3.7
作者：
Tsuruta H;Paddon CJ;Eng D;Lenihan JR;Horning T;Anthony LC;Regentin R;Keasling JD;Renninger NS;Newman JD
通讯作者：
Newman JD
影响因子：
64.8
作者：
Ro, DK;Paradise, EM;Keasling, JD
通讯作者：
Keasling, JD
DOI：
10.1073/pnas.95.12.6756
发表时间：
1998-06-09
影响因子：
11.1
作者：
Bohlmann, J;Crock, J;Croteau, R
通讯作者：
Croteau, R