丙二酰辅酶A（malonyl-CoA）是脂肪酸/醇、黄酮类化合物和多酮类等工业价值产物生物合成的主要前体，但其在多数微生物宿主中胞内含量有限，制约了相关化学品生产。为此，作者提出一种多水平优化工作流，利用现代代谢工程技术系统提高 Pseudomonas putida 中 malonyl-CoA 水平。该工作流包括通过基因组尺度模型和...
丙二酰辅酶A（malonyl-CoA）是脂肪酸合成的关键前体，并通过蛋白丙二酰化及别构调控信号网络调节细胞功能，其生成与利用受细胞能量状态精细调控。现有研究多依赖群体平均的批量检测，只能获得细胞群平均代谢状态的瞬时快照，难以揭示细胞间 malonyl-CoA 与脂肪酸合成异质性。为克服该局限，作者开发了一种基因编码的荧光蛋白生物传感...
丙二酰辅酶A（malonyl-CoA）是微生物合成多酮类、羧酸、生物燃料和聚羟基烷酸酯等化合物的重要前体。由于代谢枢纽作用，其可用性受多条必需途径竞争限制。作者改造基因组缩减的铜绿假单胞菌（Pseudomonas putida）SEM11，通过增强乙酰辅酶A羧化并限制 malonyl-CoA 消耗来提高胞内水平。研究以特定组合敲除糖...
丙二酰辅酶A（malonyl-CoA）是由乙酰辅酶A羧化酶（ACC）催化、ATP依赖羧化乙酰辅酶A形成的高能分子，是黄酮类、多酮类和脂肪酸等生物技术产物的重要前体。酿酒酵母是常用细胞工厂，但其 malonyl-CoA 生产能力低于油菌。作者构建了携带条件性 ACC1 等位基因的酿酒酵母菌株，用于测试异源 ACC 基因的互补能力。解脂...
基因编码生物传感器是代谢工程中的有价值工具，但其剂量响应曲线的精细调节仍具挑战。为此，作者利用 DNA 可追踪组装方法与 FACS-seq 技术，建立了一种大规模并行构建和全面表征数千个生物传感器的新流程。以基于 FapR-fapO 的丙二酰辅酶A生物传感器为概念验证，构建了可追踪组合文库，包含 5184 种组合：6 个转录因子剂量...
微生物发酵中代谢异质性和代谢流动态变化限制精确控制，常导致生长受损和低产量。动态代谢工程通过设计多层多基因动态调控网络（DRN），使单个细胞根据生长和代谢物积累自主调节代谢流。本文开发生长耦合的NCOMB（柚皮素-对香豆酸-丙二酰辅酶A平衡）DRN，系统优化(2S)-柚皮素和对香豆酸响应调控通路，实时控制胞内malonyl-CoA供...
丙二酰辅酶A（malonyl-CoA）是多种生物活性化合物和维持生命所需脂肪酸合成的基本但有限前体。本研究在 Komagataella phaffii 中构建了一套可动态重定向 malonyl-CoA 通量的生物合成系统，以提高 malonyl-CoA 衍生的聚酮化合物 6-甲基水杨酸（6-MSA）产量。作者将酵母激活子 Prm1 ...
为在工业规模上生产高价值化学品，酿酒酵母的代谢工程需要广泛调控其代谢。本文鉴定了新的基因表达微调策略，以增强内源代谢通量，提高乙酰辅酶A和丙二酰辅酶A水平。将基于dCas9的转录调控与响应丙二酰辅酶A的胞内生物传感器结合，用于筛选有益调控组合。候选基因由基因组尺度代谢模型预测，并设计了靶向168个基因的gRNA文库。经多轮荧光激活细...
代谢物生物传感器是高通量筛选和代谢通路动态调控的重要工具，其动态范围决定输出信号与背景噪声的区分能力。本研究以枯草芽孢杆菌 fapO/FapR 系统为例，在酿酒酵母中扩大基于转录因子生物传感器的最大动态范围。作者改造了五个天然启动子，包括组成型启动子和葡萄糖调控型启动子，并系统评估核心启动子中不同 fapO 结合位点位置对表达水平的...
聚酮骨架由基于丙二酰辅酶A（malonyl-CoA, mCoA）及其C2位取代衍生物的延伸单元组装而成。基于转录因子的mCoA生物传感器已成为检测mCoA、动态调控其合成并指导高通量代谢工程的重要工具，但针对mCoA衍生物的传感器尚未报道，严重限制了聚酮延伸单元合成途径的工程化。本文对FapR生物传感器进行重新设计与优化，使其无需外...
丙二酰辅酶A（malonyl-CoA）是脂肪酸代谢的关键中间体和蛋白质翻译后修饰的重要供体，但其在活细胞中的原位检测长期缺乏有效工具。本研究开发了一种遗传编码生物传感器FapR-NLuc，将可特异性结合malonyl-CoA的细菌转录因子FapR与工程化荧光素酶NanoLuciferase（NLuc）融合。FapR-NLuc以同源二...
丙二酰辅酶A（malonyl-CoA）是聚酮类、苯丙素类等高价值化合物合成的重要中心代谢物，但其胞内水平常受必需代谢竞争限制。现有malonyl-CoA生物传感器多依赖转录因子，仅在大肠杆菌和酿酒酵母中验证，且需多步信号转导。本文报道一种适用于大肠杆菌、铜绿假单胞菌和谷氨酸棒杆菌的比色malonyl-CoA生物传感器。作者将产生红色...
丙二酰辅酶A（malonyl-CoA）是脂肪酸、多酮体、芪类和黄酮类等天然产物生物合成的重要前体，但大肠杆菌胞内 malonyl-CoA 水平较低，限制了其合成应用。为快速鉴定能够增强 malonyl-CoA 合成的菌株，作者开发了一种全细胞生物传感器。该传感器基于可响应三乙酸内酯（TAL）的突变 AraC 转录调控蛋白 AraC-...
丙二酰辅酶A（malonyl-CoA）是长链脂肪酸从头合成的限速代谢物，并通过别构抑制肉碱棕榈酰转移酶-1（CPT1）调控长链脂肪酸β-氧化。作者基于枯草芽孢杆菌中受 malonyl-CoA 调控的转录阻遏蛋白 FapR，开发了一种可用于活哺乳动物细胞的细胞内遗传编码生物传感器。该传感器将 FapR 与单纯疱疹病毒转录激活子 VP1...