Metanol är ett idealiskt råmaterial för biotillverkning som kan gynna global koldioxidneutralitet. Emellertid begränsar metanolens toxicitet effektiviteten av metanolmetabolismen mot biokemisk produktion.
Nyligen ledde en forskargrupp av prof. ZHOU Yongjin från Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) vid Chinese Academy of Sciences (CAS) har visat att teknisk produktion av fria fettsyror från tunga metanol resulterar i celldöd med minskade cellulära nivåer av fosfolipider i den metylotrofa jästen Ogataea polymorpha, och celltillväxten återställs genom adaptiv laboratorieutveckling.
Teamet konstruerade framgångsrikt jäst Ogataea polymorpha för effektiv produktion av fria fettsyror (FFA) från tungmetanol genom att koppla om cellulär metabolism och lindra metanoltoxiciteten.
Som en vanlig ingrediens i bakning och bryggning är jäst en perfekt värd för metanolbaserad biotillverkning. Effektiviteten av den biosyntetiska processen kan begränsas av metanoltoxicitet, eftersom cellulär metanolmetabolism är strikt kontrollerad. Det finns begränsad information om metanoltoxicitet, metabolism och produktbiosyntes.
Forskare observerade tillväxtbrist hos konstruerad FFA som producerar Ogataea polymorpha i metanol, och denna brist återställdes genom adaptiv laboratorieutveckling. Multi-omics-analys (genomics, transcriptomics och lipidomics) visade att FFA-överproduktion störde fosfolipidhemostas.
Prof. ZHOU sade, "Detta arbete avslöjar mekanismerna för metanoltoxicitet under bioproduktion och uppnår effektiv biotransformation av metanol till mervärdesprodukter för industriella tillämpningar."
Tidskriftsreferens:
- Gao, J., Li, Y., Yu, W. et al. Att rädda jäst från celldöd möjliggör överproduktion av fettsyror från tunga metanol. Nat Metab 4, 932–943 (2022). DOI: 10.1038/s42255-022-00601-0
