Biosynthesis of insect sex pheromone precursors via engineered β-oxidation in yeast.
Biosynthesis of insect sex pheromone precursors via engineered β-oxidation in yeast.
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DOI：
10.1093/femsyr/foac041
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发表时间：
2022-09-01
影响因子：
3.2
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
用昆虫性信息素干扰交配是一种有吸引力且环保的害虫管理技术。几种鳞翅目性信息素已在酵母中产生，其中生物合成可以通过脂肪酰辅酶A去饱和酶和脂肪酰辅酶A还原酶的表达来完成。在本研究中，我们旨在开发用于生产鳞翅目信息素的酵母解脂耶氏酵母细胞工厂，其生物合成额外需要β-氧化，例如(Z)-7-十二烯醇(Z7-12:OH)、(Z)-9-十二烯醇(Z9-12:OH)和(Z)-7-十四烯醇(Z7-14:OH)。我们表达了来自果蝇 (Dmd9) 或 Lobesia botrana (Lbo_PPTQ) 的脂肪酰辅酶 A 去饱和酶和来自棉铃虫 (HarFAR) 的脂肪酰辅酶 A 还原酶，并与 11 种不同来源的过氧化物酶体氧化酶组合。酵母培养中添加了肉豆蔻酸甲酯 (14:Me)。来自 L. botrana 的氧化酶 Lbo_31670 提供了最高滴度的 (Z)-7-十二烯酸、(Z)-9-十二烯酸和 (Z)-7-十四烯酸。然而，没有产生链缩短的脂肪醇。脂肪酸合酶（Fas2pI1220F）的突变增加了肉豆蔻酸的产生，但并没有导致有针对性的脂肪醇的产生。通过将还原酶引入过氧化物酶体解决了这个问题，其中含有 Dmd9 的菌株产生 0.10 ± 0.02 mg/l 的 Z7-12:OH 和 0.48 ± 0.03 mg/l 的 Z7-14:OH，而含有 Lbo_PPTQ 的菌株产生 0.21 ± 0.03 mg/l 的 Z9-12:OH 和0.40 ± 0.07 mg/l 的 Z7-14:OH。总之，解脂耶氏酵母中的β-氧化工程可以扩大微生物产生的昆虫性信息素的组合。作者对解脂耶氏酵母进行了改造，用于生产昆虫性信息素前体。
Mating disruption with insect sex pheromones is an attractive and environmentally friendly technique for pest management. Several Lepidoptera sex pheromones have been produced in yeast, where biosynthesis could be accomplished by the expression of fatty acyl-CoA desaturases and fatty acyl-CoA reductases. In this study, we aimed to develop yeast Yarrowia lipolytica cell factories for producing Lepidoptera pheromones which biosynthesis additionally requires β-oxidation, such as (Z)-7-dodecenol (Z7-12:OH), (Z)-9-dodecenol (Z9-12:OH), and (Z)-7-tetradecenol (Z7-14:OH). We expressed fatty acyl-CoA desaturases from Drosophila melanogaster (Dmd9) or Lobesia botrana (Lbo_PPTQ) and fatty acyl-CoA reductase from Helicoverpa armigera (HarFAR) in combinations with 11 peroxisomal oxidases of different origins. Yeast cultivations were performed with supplementation of methyl myristate (14:Me). The oxidase Lbo_31670 from L. botrana provided the highest titers of (Z)-7-dodecenoate, (Z)-9-dodecenoate, and (Z)-7-tetradecenoate. However, no chain-shortened fatty alcohols were produced. The mutation of fatty acid synthase (Fas2pI1220F) to increase myristate production did not lead to targeted fatty alcohol production. The problem was solved by directing the reductase into peroxisomes, where the strain with Dmd9 produced 0.10 ± 0.02 mg/l of Z7-12:OH and 0.48 ± 0.03 mg/l of Z7-14:OH, while the strain with Lbo_PPTQ produced 0.21 ± 0.03 mg/l of Z9-12:OH and 0.40 ± 0.07 mg/l of Z7-14:OH. In summary, the engineering of β-oxidation in Y. lipolytica allowed expanding the portfolio of microbially produced insect sex pheromones. The authors engineered the yeast Yarrowia lipolytica for production of insect sex pheromones precursors.
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影响因子：
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作者：
Mateos-Fernández R;Moreno-Giménez E;Gianoglio S;Quijano-Rubio A;Gavaldá-García J;Estellés L;Rubert A;Rambla JL;Vazquez-Vilar M;Huet E;Fernández-Del-Carmen A;Espinosa-Ruiz A;Juteršek M;Vacas S;Navarro I;Navarro-Llopis V;Primo J;Orzáez D
通讯作者：
Orzáez D
影响因子：
4.4
作者：
Ding BJ;Löfstedt C
通讯作者：
Löfstedt C
影响因子：
3.7
作者：
Hagström AK;Liénard MA;Groot AT;Hedenström E;Löfstedt C
通讯作者：
Löfstedt C
影响因子：
7.8
作者：
Choudhary, Vineet;El Atab, Ola;Schneiter, Roger
通讯作者：
Schneiter, Roger
DOI：
10.1016/j.bbapap.2006.10.008
发表时间：
2007-01-01
影响因子：
3.2
作者：
Bakke, Mikio;Setoyama, Chiaki;Kajiyama, Naoki
通讯作者：
Kajiyama, Naoki