De novo biosynthesis of Astragalus bioactive isoflavonoid calycosin-7-glucoside in yeast
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Le résumé fourni par la source
Isoflavonoids, such as calycosin-7-glucoside, possess significant pharmaceutical value but are typically sourced from plants, where production is limited by slow growth and complex isolation process. Here, we engineered Saccharomyces cerevisiae for heterologous production of calycosin-7-glucoside. First, via the introduction of isoflavone 4’- O -methyltransferase from Pueraria montana var. lobata ( Pl OMT9), isoflavone-3'-hydroxylase from Astragalus membranaceus ( Am I3’H), and calycosin 7- O -glucosyltransferase from A. membranaceus ( Am UCGT) into our previously constructed daidzein-producing strain, we achieved de novo biosynthesis of calycosin-7-glucoside for the first time. Then, we disrupted the endogenous glucoside hydrolase ( EXG1 knockout), enhanced UDP-glucose supply ( UGP1 overexpression), and screened a glycosyltransferase ( Am UGT88E29 from A. membranaceus ) with higher catalytic activity to substantially improve the production of our target compound. Using LC-MS-based metabolomics, we analyzed pathway intermediates and metabolic flux distribution, revealing Pl OMT9 as the major bottleneck. Subsequent optimization of Pl OMT9 gene copy number further enhanced bioproduction of calycosin-7-glucoside, achieving a final titer of 0.22 mg/L. This study establishes a yeast-based platform for high-value isoflavonoid biosynthesis and provides a foundation for future pathway optimization.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- De novo biosynthesis of Astragalus bioactive isoflavonoid calycosin-7-glucoside in yeast
- Date Crossref
- 01/12/2025
- Éditeur
- Elsevier BV
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Ministry of Education pays non établi dans la noticeOrganisme public
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Zhejiang Lab pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Nanjing University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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College of Chemical and Biological Engineering Key Laboratory of Biomass Chemical Engineering of Ministry of Education & State Key Laboratory of Biobased Transportation Fuel Technology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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School of Chemistry and Chemical Engineering State Key Laboratory of Coordination Chemistry pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Zhejiang University Zhejiang Key Laboratory of Intelligent Manufacturing for Functional Chemicals pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Ministry of Education, Zhejiang Lab et Nanjing University, avec 3 autres affiliations.
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