Efficient biosynthesis of transglutaminase in Streptomyces mobaraensis via systematic engineering strategies
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Le résumé fourni par la source
Transglutaminases (TGases) have been widely used in food, pharmaceutical, biotechnology, and other industries because of their ability to catalyze deamidation, acyl transfer, and crosslinking reactions between Ƴ-carboxamide groups of peptides or protein-bound glutamine and the Ɛ-amino group of lysine. In this study, we demonstrated an efficient systematic engineering strategy to enhance the synthesis of TGase in a recombinant Streptomyces mobaraensis smL2020 strain in a 1000-L fermentor. Briefly, the enzymatic properties of the TGase TGL2020 from S. mobaraensis smL2020 and TGase TGLD from S. mobaraensis smLD were compared to obtain the TGase TGLD with perfected characteristics for heterologous expression in a recombinant S. mobaraensis smL2020ΔTG without the gene tgL2020. Through multiple engineering strategies, including promoter engineering, optimizing the signal peptides and recombination sites, and increasing copies of the expression cassettes, the final TGLD activity in the recombinant S. mobaraensis smL2020ΔTG::(PL2020-spL2020-protgLD-tgLD)2 (tgL2020 and BT1) reached 56.43 U/mL and 63.18 U/mL in shake flask and 1000-L fermentor, respectively, which was the highest reported to date. With the improvement of expression level, the application scope of TGLD in the food industry will continue to expand. Moreover, the genetic stability of the recombinant strain maintained at more than 20 generations. These findings proved the feasibility of multiple systematic engineering strategies in synthetic biology and provided an emerging solution to improve biosynthesis of industrial enzymes.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Efficient biosynthesis of transglutaminase in Streptomyces mobaraensis via systematic engineering strategies
- Date Crossref
- 01/01/2024
- Éditeur
- Elsevier BV
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Jiangnan University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Taixing People's Hospital pays non établi dans la noticeÉtablissement de santé
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Chinese Academy of Sciences pays non établi dans la noticeOrganisme public
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Microbiology Institute of Shaanxi pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Institute of Microbiology pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Nanjing University of Science and Technology Key Laboratory of Metabolic Engineering and Biosynthesis Technology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Ministry of Industry and Information Technology pays non établi dans la noticeOrganisme public
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School of Biotechnology The Key Laboratory of Industrial Biotechnology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Ltd. Jiangsu Yiming Biological Technology Co. pays non établi dans la noticeEntreprise
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State Key Laboratory of Microbial Resources pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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