STTR Phase I: De Novo Production of Aroma Compounds by Nonconventional Recombinant Yeast

STTR 第一阶段:利用非常规重组酵母从头生产芳香化合物

基本信息

  • 批准号:
    1722313
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 22.5万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2017
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2017-06-15 至 2019-02-28
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The broader impact/commercial potential of this Small Business Technology Transfer (STTR) project is to develop an engineered nonmodel yeast platform for the economical and sustainable production of natural aroma compounds. High quality aroma compounds have a variety of applications, ranging from flavor and fragrance to cosmetics and pharmaceuticals. With the strong consumer demand for more natural alternatives to chemically synthesized ingredients in both food and personal care items, the production of these ingredients by fermentation will add a renewable source to the supply chain and will reduce demand on botanical sources. This work will advance methodologies and knowledge for creating novel microbial cell factories via 13C-metabolite tracing, metabolic flux analysis, fermentation optimization, and kinetic modeling. The lessons from this research will offer general guidelines for overcoming biosynthesis hurdles and optimizing bioprocess operations, and will facilitate the development of transferable technologies for inexpensive production of diverse natural products that are broadly used for human health and wellness. This STTR Phase I project proposes to integrate synthetic biology and bioprocess engineering to optimize the microbial strain for the de novo production of natural aroma compounds. Because plants carry aroma compounds in extremely low amounts, commercial extracts from plants are not economically viable. To overcome these challenges, this project will develop a novel fermentation process for production of these compounds with high product specificity and yields. Specifically, a nonmodel yeast strain will be engineered via PUSH (increase the supply of the precursor acetyl-CoA), PULL (overexpress key biosynthetic pathway genes), POWER (enhance ATP and NADPH generation) strategies. Further, 13C-metabolic flux analysis will be used to rigorously measure in vivo enzyme functions, to delineate acetyl-CoA supply/consumption pathways, and to identify metabolic burdens or bottleneck factors. Meanwhile, novel simultaneous fermentation and product recovery will be built to improve productivity. The fluxome information and fermentation kinetics will offer guidelines for rational genetic modifications and bioprocess optimizations. Ultimately, this environmentally friendly process would provide a new, reliable and natural manufacture scheme to meet the growing demand of consumers for healthier products.
这个小企业技术转让(STTR)项目的更广泛的影响/商业潜力是开发一个工程化的非模型酵母平台,用于经济和可持续地生产天然芳香化合物。高品质的芳香化合物具有多种应用,从香料和芳香剂到化妆品和药物。随着消费者对食品和个人护理产品中化学合成成分的天然替代品的强烈需求,通过发酵生产这些成分将为供应链增加可再生资源,并将减少对植物来源的需求。这项工作将推进通过13 C-代谢物追踪,代谢通量分析,发酵优化和动力学建模创建新型微生物细胞工厂的方法和知识。这项研究的经验教训将为克服生物合成障碍和优化生物过程操作提供一般指导方针,并将促进可转让技术的发展,以廉价生产广泛用于人类健康和保健的各种天然产品。 该STTR第一阶段项目建议整合合成生物学和生物工艺工程,以优化微生物菌株,用于从头生产天然芳香化合物。由于植物携带极少量的芳香化合物,因此来自植物的商业提取物在经济上不可行。为了克服这些挑战,该项目将开发一种新的发酵工艺,用于生产具有高产品特异性和产率的这些化合物。具体而言,非模型酵母菌株将通过PUSH(增加前体乙酰辅酶A的供应)、PALG(过表达关键生物合成途径基因)、POWER(增强ATP和NADPH生成)策略进行工程化。此外,13 C-代谢通量分析将用于严格测量体内酶功能,描绘乙酰辅酶A供应/消耗途径,并确定代谢负担或瓶颈因素。同时,将建立新的同时发酵和产品回收,以提高生产率。通量体信息和发酵动力学将为合理的遗传修饰和生物过程优化提供指导。最终,这种环保工艺将提供一种新的、可靠的和自然的制造方案,以满足消费者对更健康产品日益增长的需求。

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Yechun Wang其他文献

Flow-Accelerated Coating Degradation: Influence of the Composition of Working Fluids
流动加速涂层降解:工作流体成分的影响
  • DOI:
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Qixin Zhou;Yechun Wang;G. Bierwagen
  • 通讯作者:
    G. Bierwagen
Dynamics of multiphase flows via spectral boundary elements and parallel computations
通过谱边界元和并行计算的多相流动力学
  • DOI:
    10.1016/b978-044452206-1/50049-5
  • 发表时间:
    2006
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Yechun Wang;W. Dodson;P. Dimitrakopoulos
  • 通讯作者:
    P. Dimitrakopoulos
Flow and interfacial dynamics in vascular vessels and microfluidics
血管和微流体中的流动和界面动力学
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Yechun Wang
  • 通讯作者:
    Yechun Wang
Numerical simulation of flow and heat transfer performance during supercritical water injection in vertical wellbore: A parameter sensitivity analysis
  • DOI:
    https://doi.org/10.1016/j.ijthermalsci.2022.107855
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Qiuyang Zhao;Yuhuan Lei;Hui Jin;Lichen Zheng;Yechun Wang;Liejin Guo
  • 通讯作者:
    Liejin Guo
Effect of the shear flow field on the bubble behaviors during photoelectrochemical water splitting
剪切流场对光电化学水分解过程中气泡行为的影响
  • DOI:
    10.1016/j.electacta.2024.145475
  • 发表时间:
    2025-02-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    5.600
  • 作者:
    Miaomiao Liu;Yechun Wang;Canghao Zhen;Bo Zhang;Yuyang Feng;Ruiwen Du;Liejin Guo
  • 通讯作者:
    Liejin Guo

Yechun Wang的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Yechun Wang', 18)}}的其他基金

BRIGE: Computational Studies of Droplet Motion in Digital Microfluidics
BRIGE:数字微流体中液滴运动的计算研究
  • 批准号:
    1032514
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 22.5万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

Baryogenesis, Dark Matter and Nanohertz Gravitational Waves from a Dark Supercooled Phase Transition
  • 批准号:
    24ZR1429700
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
ATLAS实验探测器Phase 2升级
  • 批准号:
    11961141014
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    3350 万元
  • 项目类别:
    国际(地区)合作与交流项目
地幔含水相Phase E的温度压力稳定区域与晶体结构研究
  • 批准号:
    41802035
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    12.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于数字增强干涉的Phase-OTDR高灵敏度定量测量技术研究
  • 批准号:
    61675216
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于Phase-type分布的多状态系统可靠性模型研究
  • 批准号:
    71501183
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    17.4 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
纳米(I-Phase+α-Mg)准共晶的临界半固态形成条件及生长机制
  • 批准号:
    51201142
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
连续Phase-Type分布数据拟合方法及其应用研究
  • 批准号:
    11101428
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
D-Phase准晶体的电子行为各向异性的研究
  • 批准号:
    19374069
  • 批准年份:
    1993
  • 资助金额:
    6.4 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

POUR NE PAS DORMIR DEBOUT phase 2 : les jeunes dans leurs milieux de vie, osons parler sommeil.
《POUR NE PAS DORMIR DEBOUT》第 2 阶段:生活环境中的年轻人,我们一起度过。
  • 批准号:
    487928
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 22.5万
  • 项目类别:
    Miscellaneous Programs
Mise à l'échelle d'un système de captage du CO2 -- INNOV Phase IIa
二氧化碳捕获系统的管理——INNOV IIa 阶段
  • 批准号:
    570990-2022
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 22.5万
  • 项目类别:
    Idea to Innovation
Valorisation d'un connecteur auto-verrouillant pour l'industrie de la construction préfabriquée (phase I)
建筑业工厂自动连接器价值评估(第一阶段)
  • 批准号:
    576554-2022
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 22.5万
  • 项目类别:
    Idea to Innovation
Développement d'éléments préfabriqués et de réparations pour les infrastructures avec les bétons fibrés à hautes et ultra-hautes performances - Phase 3
基础设施建设和纤维基础设施开发
  • 批准号:
    524510-2018
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 22.5万
  • 项目类别:
    Collaborative Research and Development Grants
Phase 2 randomized Total Eradication of metastatic lesions following definitive Radiation to the Prostate in de novo oligometaStatic prostate cancer (TERPS) trial
在从头寡转移性前列腺癌 (TERPS) 试验中,对前列腺进行明确放射治疗后转移性病变的 2 期随机完全根除试验
  • 批准号:
    10515451
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 22.5万
  • 项目类别:
Phase 2 randomized Total Eradication of metastatic lesions following definitive Radiation to the Prostate in de novo oligometaStatic prostate cancer (TERPS) trial
在从头寡转移性前列腺癌 (TERPS) 试验中,对前列腺进行明确放射治疗后转移性病变的 2 期随机完全根除试验
  • 批准号:
    10676858
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 22.5万
  • 项目类别:
Étude des diagrammes de phase de systèmes d'électrons à une dimension
电子系统相位图解和尺寸研究
  • 批准号:
    580619-2022
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 22.5万
  • 项目类别:
    University Undergraduate Student Research Awards
Développement de procédés hybrides d'enlèvement de l'azote ammoniacal sur phase concentrée
氮磺氨相浓缩混合工艺的开发
  • 批准号:
    RGPIN-2017-06176
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 22.5万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Mémoire à changement de phase pour photonique appliquée à l'intelligence artificielle
云纹和光子贴花的相位变化和智能技术
  • 批准号:
    572378-2022
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 22.5万
  • 项目类别:
    University Undergraduate Student Research Awards
Développement d'une plateforme d'essayage de bâtons de hockey par IA et vision numérique-Phase 3
曲棍球 IA 和愿景数字开发平台 - 第 3 阶段
  • 批准号:
    CCARD-2022-00222
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 22.5万
  • 项目类别:
    CCI Applied Research and Development Grants
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了