Methanol ist ein ideales Ausgangsmaterial für die Bioherstellung, das der globalen COXNUMX-Neutralität zugute kommen kann. Die Toxizität von Methanol schränkt jedoch die Effizienz des Methanolstoffwechsels für die biochemische Produktion ein.
Kürzlich hat eine Forschungsgruppe unter der Leitung von Prof. ZHOU Yongjin vom Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) der Chinesische Akademie der Wissenschaften (CAS) hat gezeigt, dass die technische Produktion freier Fettsäuren aus reinem Methanol zum Zelltod mit verringerten zellulären Phospholipidspiegeln in der methylotrophen Hefe Ogataea polymorpha führt und das Zellwachstum durch adaptive Laborevolution wiederhergestellt wird.
Das Team hat erfolgreich entwickelt Hefe Ogataea polymorpha zur effizienten Produktion freier Fettsäuren (FFA) aus reinem Methanol durch Neuverdrahtung des Zellstoffwechsels und Linderung der Methanoltoxizität.
Als gängige Zutat beim Backen und Brauen ist Hefe ein perfekter Wirt für die auf Methanol basierende Bio-Herstellung. Die Effizienz des Biosyntheseprozesses kann durch die Methanoltoxizität eingeschränkt werden, da der zelluläre Methanolstoffwechsel streng kontrolliert wird. Es liegen nur begrenzte Informationen über die Toxizität, den Metabolismus und die Produktbiosynthese von Methanol vor.
Wissenschaftler beobachteten Wachstumsdefizite von gentechnisch hergestellten FFA, die Ogataea polymorpha in Methanol produzieren, und dieses Defizit wurde durch adaptive Laborevolution wiederhergestellt. Multi-Omics-Analysen (Genomik, Transkriptomik und Lipidomik) zeigten, dass die FFA-Überproduktion die Phospholipid-Hämostase störte.
Prof. ZHOU sagte, „Diese Arbeit deckt die Mechanismen der Methanoltoxizität während der Bioproduktion auf und erreicht eine effiziente Biotransformation von Methanol zu Mehrwertprodukten für industrielle Anwendungen.“
Journal Referenz:
- Gao, J., Li, Y., Yu, W. et al. Die Rettung von Hefe vor dem Zelltod ermöglicht eine Überproduktion von Fettsäuren aus reinem Methanol. Nat Metab 4, 932–943 (2022). DOI: 10.1038/s42255-022-00601-0
