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Engineering Nannochloropsis oceanica for the production of diterpenoid compounds

mLife 2023年第4期2卷 428-437页

作者： Zhi-Yan Du Wajid W.Bhat er.c poliner.sean johnson conor Bertucci Eva Farre Bjoern Hamberger Department of Molecular Biosciences and Bioengineering University of Hawaii at ManoaHonoluluHawaiiUSA Department of Biochemistry and Molecular Biology Michigan State UniversityEast LansingMichiganUSA Department of Plant Biology Michigan State UniversityEast LansingMichiganUSA New England Biolabs Inc. 240 County Roadlpswich01938 MAUSA

Photosynthetic microalgae like Nannochloropsis hold enormous potential as sustainable,light-driven biofactories for the production of high-value natural products such as *** oceanica is distinguished as a particularly robust host with extensive genomic and transgenic resources *** capacity to grow in wastewater,brackish,and sea waters,coupled with advances in microalgal metabolic engineering,genome editing,and synthetic biology,provides an excellent *** the present work,we demonstrate how *** can be engineered to produce the diterpene casbene—an important intermediate in the biosynthesis of pharmacologically relevant macrocyclic *** accumulated after stably expressing and targeting the casbene synthase from Daphne genkwa(DgTPS1)to the algal *** engineered strains yielded production titers of up to 0.12 mg g^(−1) total dry cell weight(DcW)*** overexpression and chloroplast targeting of two upstream rate-limiting enzymes in the 2-c-methyl-d-erythritol 4-phosphate pathway,coleus forskohlii 1-deoxy-d-xylulose-5-phosphate synthase and geranylgeranyl diphosphate synthase genes,further enhanced the yield of casbene to a titer up to 1.80 mg g^(−1) *** results presented here form a basis for further development and production of complex plant diterpenoids in microalgae.

关键词： casbene microalgae plastid targeting synthetic biology terpene synthase

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