NJTech-China-B #

1,5-PDO factory：Engineering Escherichia coli for the de novo production of 1,5-pentanediol #

1,5-Pentanediol (1,5-PDO) is one typical C5 diol commonly used as a building block for the production of polyurethane coating and have a broad market. Currently, commercial manufacture of 1,5-PDO entirely relies on petroleum feedstock, which is constrained by the limited accessible C5 petroleum feedstocks. In our work, we developed a cell factoryĀto produce 1,5-PDO from glucose in Escherichia coli through the synthetic biology tools. Firstly, an artificial 1,5-PDO biosynthetic pathway was designed and assembled in E. coli. Subsequently, we improved strain production ability by optimizing gene expression plasmid and knocking out the genes of branched pathways. Finally, we further optimized pathway by engineering limiting enzyme of MmCAR through the mutation and protein scaffold assembly strategies. After fermentation of 80 h, the 1,5-PDO production was reached to 48 mM (5.0 g/L). Our work provided insights for the biological production of 1,5-PDO from renewable carbon source.

1,5-ペンタンジオール（1,5-PDO）は、ポリウレタン塗料の生産用ビルディングブロックとして一般的に使用される典型的なC5ジオールであり、広範な市場を持っています。現在、1,5-PDOの商業生産は全て石油原料に依存しており、供給可能なC5石油原料の限られた規模に制約されています。我々のプロジェクトでは、合成生物学のツールを通じてエシェリキア・コリからグルコースを使って1,5-PDOを生産するセルファクトリーを開発しました。まず、人工的な1,5-PDOの生合成経路を設計し、E. coliに組み込みました。その後、遺伝子発現プラスミドの最適化と枝状経路の遺伝子をノックアウトすることで、菌株の生産能力を向上させました。最終的に、MmCARの限定酵素を変異とタンパク質骨格集合戦略を通じてエンジニアリングすることで経路をさらに最適化しました。80時間の発酵後、1,5-PDOの生産量は48mM（5.0g/L）に達しました。我々の研究は、再生可能な炭素源からの1,5-PDOの生物学的生産に関する洞察を提供しました。

reference:

• iGEM NJTech-China-B Team Information
• iGEM NJTech-China-B Wiki